假宽带真相

​央视的【每周质量报告】做过一期关于网络的节目，叫“假宽带真相”。大意是说某些运营商的带宽远远达不到其承诺的标准，​​360​​的测速软件也“​​有明显的设计缺​​陷​​”，所以测出的结果远高于真实带宽。​

​作为技术型公知，我当然不会错过这样的机会，当即就用​​Wireshark​​验证了一下。这一试才知道，原来网络测速包含了不少知识点，所以便写出来和大家分享。​

​我家用的是中国电信的​​10M​​宽带，从官网测到的结果如图​​1​​所示，下载速度达到​​1235KB/​​秒，差不多是​​10M​​了。在不同时间段测试多次都是一样结果。​

​图​​1​

​注意：中国特色的宽带服务是以下载速度为计算标准的，其实上传速度慢很多，上下行带宽严重不对等。这就是为什么你会在图​​1​​看到上传速度只有​​2M​​。本文不关注这一点，所以只分析下载速度。​

​这个速度是怎样测出来的呢？我用​​Wireshark​​抓了个包，且看下面的分析。​

​1.点击​​Wireshark​​的​​Statistics​​菜单，再点击​​Conversations​​选项，可以得到图​​2​​的窗口。从中可见测速过程中用到了​​5​​个​​TCP​​连接在下载。因为端口号是​​80​​，所以应用层协议应该是​​HTTP​​。​

​图​​ ​​2​

​为什么要选择​​5​​个连接，而不是更多或者更少呢？其实连接数的选取很有讲究。之所以用多个连接，是因为一个连接不可能时刻都在传输，有时候它不得不短暂停滞。某一个连接停滞时，其他的还可以继续传输，这样就能最大限度利用带宽。图​​3​​是其中一个连接的“​​Time/Sequence Number​​”坐标图，我是在​​Wireshark​​点击​​Statistics​​菜单​​à​​TCP StreamGraph​​à​​Time-Sequence Graph (Stevens)​​来生成它的。​

​图​​ ​​3​

​对这个连接而言，传输过程中遭遇了多次停滞，比如最严重的是​​0.3​​秒到​​7.8​​秒之间，​​Sequence​​值几乎没有增长。在这段时间里其他​​TCP​​连接仍在正常传输，所以带宽一点都没有浪费。​

​之所以没有用更多的连接数，是因为多到一定程度就没有意义，甚至会导致​​TCP​​的拥塞控制失效。拿快递公司类比一下，假如现在有​​100​​个包裹，那由​​10​​个快递员派送肯定比​​1​​个快递员更快。但快递员多到一定程度就没有意义了，说不定还会导致混乱。一个网络中究竟用多少个连接数最好，是需要测试的，估计技术人员测试下来的最佳连接数是​​5​​。​

​2.再回到​​Wireshark​​的主界面。如图​​4​​所示，在测试开始之前，客户端是用一个​​GET​​方法查到下载源的，即​​http://101.95.50.3/test.img​​。这种查询机制不错，因为不会受到​​DNS​​污染的欺骗。​

​图​​ ​​4​

​3.获知下载源之后，就可以建立​​5​​个​​TCP​​连接下载了。图​​5​​是其中的一个连接，从​​Time​​一栏可见响应速度相当快，这是因为​​101.95.50.3​​位于上海的电信机房中，离我家不远。而且这应该是一台专门用来提供测速的服务器，很可能被全面优化过了。不过再怎么优化都不算作弊，电信承诺的​​10M​​本来就是理想状态下的带宽。看来央视曝光的假带宽问题没有发生在我身上。​

​图​​ ​​5​

​注意：高带宽并不意味着上什么网都快。影响性能体验的因素很多，除了带宽，还有跨运营商、延时和服务器性能等。就算你家里有​​100M​​宽带，靠​​VPN​​连到国外网站看视频也可能很卡。​

​那作为第三方的​​360​​测速是否真的“​​有明显的设计缺​​陷​​”呢？我下载到了两个​​360​​测速软件，先来看第一个。如图​​6​​所示，测出来的带宽为​​8M​​，略低于电信官网。​

​ ​

​图​​ ​​6​

​再用​​Wireshark​​分析。从图​​7​​可见，​​360​​也选择了​​5​​个​​TCP​​连接来下载，端口号也是​​80​​，和电信的方式一致（这是最佳连接数为​​5​​的另一个证据）。原理是一模一样，差别只是服务器的响应速度和往返时间。我家和电信服务器之间的​​RTT​​（往返时间）是​​3.5​​毫秒，但和​​360​​服务器之间是​​4.9​​毫秒，这也许就是结果略有不同的原因。​

​图​​ ​​7​

​从这个工具看，​​360​​测速并不存在“​​明显的设计缺​​陷​​”，否则电信官网也算设计缺陷。于是我决定试一下另一个​​360​​测速工具。从图​​8​​可见，其结果接近​​10M​​。​

​图​​ ​​8​

​再用​​Wireshark​​分析。从图​​9​​可见，这次除了​​HTTP​​下载，还有不少数据是通过​​P2SP​​的，传输层走的是​​UDP​​协议。央视采访的那位专家估计也看到同样的现象，所以认为这是一个设计缺陷，说“​​这种​​P2SP​​测速方法，它会去选择一些同样安装了这款软件的其他的连接节点来进行测速，只要其中有一个节点，它是在这个用户同一个小区宽带的子网里面，它的这个链路质量就非常好，网速就非常​​快​​”。我有点怀疑这个推论，因为我测了几次的结果都差不多，假如真有一个节点在我们小区里，应该能从图​​9​​的统计表中看出来。​

​图​​ ​​9​

​这个工具还有测试“长途网络速度”的功能。从​​Wireshark​​可见该功能是纯粹用​​HTTP​​测试的。我认真地检验了其访问的服务器，确实属于正确的运营商，也分布在不同的城市。截图没有新意，所以就不贴出来了。​

​综上所述，​​360​​测速软件还是有节操的，它体现的是模拟现实的网速，包括​​HTTP​​（浏览网页和刷微博之类的）和​​P2SP​​（比如迅雷下载）。电信提供的测速也没有作弊，不过它体现的是一个接近理想状况的网速。那为什么央视说有些宽带不达标，但​​360​​测速软件却给出很高的带宽呢？我认为这不是​​P2SP​​导致的，而是因为这些运营商侦查到​​360​​正在测速，于是立即劫持，转变成在​​限速点​​之内测速了。因为我抓不到这种包，所以就不多作评论。​

​最后声明一下，我写这篇博客不是给中国电信广告或者为​​360​​正名，只是想借助这个话题演示一下​​Wireshark​​的应用场景。几乎所有和网络相关的问题都可以用​​Wireshark​​来探索学习，有时候小用一下就能比专家们看得更远。我对带宽缺斤短两也很不在乎，因为从来不下载电影或者美剧。我在家的上网时间几乎都用在​​Google​​和​​Wikipedia​​上找文章了，所以对我意义更大的是能否稳定地连通。之前使用的宽带因为拦截​​VPN​​端口，所以被我退掉了，不久前才换成电信。​