弱网测试什么样的网络属于弱网？以下是弱网下各网络参数，网页端也可参考，如图：更多弱网场景：名词解释：上行速率：用

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一、前言

什么样的网络属于弱网？

低于 2G 速率的时候都属于弱网，3G 也可划分为弱网，一般 WIFI 不划入弱网测试范畴，弱信号的 WIFI 通常也会被纳入到弱网测试场景中。

以下是弱网下各网络参数，网页端也可参考，如图：

更多弱网场景：

名词解释：

上行速率：用户的电脑向网络发送信息时的数据传输速率
下行速率：是指网络向用户电脑发送信息时的传输速率
丢包率：测试中所丢失数据包数量占所发送数据组的比率
网络抖动：网络延时随时都在不停的变化称为抖动（延时的变化称为抖动）

不同业务下的思考：

不同业务可根据业务可行，选择不同网络状况进行测试
PC：PC 由于使用有线网络更为通用，网络状态更为稳定。调整上下速率最为常用
移动端：移动端由于环境因素的影响，可考虑：网络延迟，抖动，丢包，网络环境等网络状态
特别网络的一些限制：如部分网络限制 DNS 等
弱网测试用于覆盖所有场景显然是不合理的，更倾向与选择覆盖高P，显示或数据层面的场景

如何进行弱网测试：

SIM 卡的网络切换

手机-设置-移动网络设置-网络类型选择 3G、4G 卡都可以设置关闭 3G/4G，只走 2G 网络。

具体弱网场景测试，常见场景包括：地铁/巴士、电梯、楼梯间、停车场、山里
使用虚拟机模拟网络速度
使用软件 Charles，fiddler 进行网络代理，模拟不同的网络带宽、延时率、丢包率

二、使用

（1）`Charles`

Throttling Settings 网络模拟设置】页面字段说明：

Enable Throttling：可以指定域名拦截，也可以所有请求拦截
Bandwidth（带宽）：带宽，即上行、下行数据传输速度
Utilistation（利用百分比）：带宽可用率，大部分 modern 是100%
Round-trip latecy（往返延迟）：第一个请求的时延，单位是ms。
MTU（最大传输单元）：最大传输单元，即 TCP 包的最大 size，可以更真实模拟 TCP 层，每次传输的分包情况。
Reliability（可靠率）：指连接的可靠性。这里指的是 10kb 的可靠率。用于模拟网络不稳定。
Stability（稳定率）：连接稳定性，也会影响带宽可用性。用于模拟移动网络，移动网络连接一般不可靠。
Unstable quality range（不稳定数量范围）

（2）`chrome` 浏览器设置网络

（3）`fiddler` 代理设置弱网

（4）基于 `TC` 和 `Netem` 实现网络异常情况的模拟

Linux 内核内置了一个 TC（Traffic Control）框架，可以实现流量限速，流量整形，策略应用(丢弃，NAT等)。

原理大致如下图所示，主要是通过在输出端口处建立一个队列来实现流量控制：

netem 是直接添加到网卡上的，也就是说所有从网卡发送出去的包都会收到配置参数的影响！

环境准备：

# 创建 ubuntu 容器
# --cap-add=NET_ADMIN 用于 tc
$ docker run -itd --name ubuntu-test --cap-add=NET_ADMIN ubuntu
# 进入容器后：
$ apt-get update
# 安装 ping
$ apt install iputils-ping
# 安装 ifconfig
$ apt install net-tools
# 安装 tc
$ apt-get install -y iproute2
# 安装 curl
$ apt-get install curl

# 容器访问宿主机
# 在宿主机 ifconfig 找到 docker0的ip: 172.17.0.1
# 在容器中访问 172.17.0.1 即可
# 本地起了端口为 8080 的web容器，/file/ping 为路径
root@2cb9386257cf:/# curl http://172.17.0.1:8080/file/ping
pong

1）监控网卡

首先要查看你的网卡信息，如: eth0

root@2cb9386257cf:/# ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:02  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 8085  bytes 23953285 (23.9 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 6858  bytes 598652 (598.6 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

将这个网卡加入监控列表：sudo tc qdisc add dev eth0 root netem

$ sudo tc qdisc add dev eth0 root netem

# 实操如下
root@2cb9386257cf:/# tc qdisc add dev eth0 root netem
root@2cb9386257cf:/#

如果不想再监控，可以移除这个网卡：sudo tc qdisc del dev eth0 root netem

$ sudo tc qdisc del dev eth0 root netem

想查看监控列表，可以使用 tc -s qdisc

qdisc 是 queueing discipline 的缩写。

root@2cb9386257cf:/# tc -s qdisc
qdisc noqueue 0: dev lo root refcnt 2 
 Sent 0 bytes 0 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0) 
 backlog 0b 0p requeues 0
qdisc netem 8001: dev eth0 root refcnt 2 limit 1000
 Sent 0 bytes 0 pkt (dropped 0, overlimits 0 requeues 0) 
 backlog 0b 0p requeues 0

2）模拟网络延迟

固定延迟

# 每个包都固定延迟 100毫秒， 设置好后你可以使用ping命令测试
tc qdisc add dev eth0 root netem delay 100ms

固定延迟+小随机值

# 延迟时间变成了 100ms ± 10ms
tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 10ms

固定延迟+小随机值+相关系数

tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 10ms 25%

遵循正态分布的延迟

典型情况下延迟并不是均分分布的，而是遵循类似正态分布的规律。所以你可以使用某种分布模拟延迟。

# 分布为normal、 pareto、 paretonormal等
tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 20ms distribution normal

3）模拟丢包

随机丢包

# 随机丢弃一些包， 丢弃比率可以设置。丢失比最小为 232 = 0.0000000232%

# 命令会随机丢弃千分之一的包
tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.1%

增加一个相关参数

# 丢弃率为千分之三， 后一个的丢弃的可能性和前一个的可能性的25%相关：
tc qdisc change dev eth0 root netem loss 0.3% 25%

Probn = .25 Probn-1 + .75 Random

实战：

# 丢包 100%
$ tc qdisc change dev eth0 root netem loss 100%

# curl 访问
root@2cb9386257cf:/# curl http://172.17.0.1:8080/file/ping -v
*   Trying 172.17.0.1...
* TCP_NODELAY set
* connect to 172.17.0.1 port 8080 failed: No route to host
* Failed to connect to 172.17.0.1 port 8080: No route to host
* Closing connection 0
curl: (7) Failed to connect to 172.17.0.1 port 8080: No route to host

4）模拟包重复

# 类似丢包的命令，上面命令产生百分之一的重复包
tc qdisc change dev eth0 root netem duplicate 1%

5）模拟错误包

模拟随机噪音(错误包)，这个功能在 2.6.16 以及以后的版本中才加入。它会在包中随机位置更改一个 bit。

tc qdisc change dev eth0 root netem corrupt 0.1%

6）模拟包乱序

方式一: 使用 gap

# 第 5th 包（5、10、15、20）立即发送，其它的包会延迟10毫秒。
tc qdisc change dev eth0 root netem gap 5 delay 10ms

方式二：随机性，方式一乱序方式是固定的，可以预测的。

# 25%的包会立即发送， 其它的包会延迟10毫秒。相关系数为50%。
tc qdisc change dev eth0 root netem delay 10ms reorder 25% 50%

# 新版的netem的包延迟设置也可能导致包乱序，如果包延迟的有一定的随机性的话：
# 因为延迟时间在100ms ± 75ms返回内， 就有可能第二包的延迟比第一个包的延迟小，先发出去。
tc qdisc change dev eth0 root netem delay 100ms 75ms

7）控制包速（带宽）

没有直接命令，需要两条命令配合使用。

# tc qdisc add dev eth0 root handle 1:0 netem delay 100ms
# tc qdisc add dev eth0 parent 1:1 handle 10: tbf rate 256kbit buffer 1600 limit 3000
# tc -s qdisc ls dev eth0
qdisc netem 1: limit 1000 delay 100.0ms
 Sent 0 bytes 0 pkts (dropped 0, overlimits 0 )
qdisc tbf 10: rate 256Kbit burst 1599b lat 26.6ms
 Sent 0 bytes 0 pkts (dropped 0, overlimits 0 )

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