直播卡顿优化中网络诊断的命令行工具使用
做直播的这些年，我见过太多次画面突然卡住、声音断断续续的尴尬场景。尤其是当你精心准备了一场直播，眼看着在线人数慢慢涨起来，结果画面开始转圈圈，那种心情真是……懂的都懂。很多主播和开发朋友第一反应是"网络不好"，但网络到底哪里不好？到底是自己的问题还是用户的问题？这些问题要是搞不清楚，优化就无从谈起。
这篇文章我想跟你聊聊，如何用命令行工具来做网络诊断，找出直播卡顿的真正原因。之所以用命令行，是因为它足够直接、不依赖图形界面、服务器上也能用，而且信息量比那些花哨的图形工具更丰富。当然，我也会尽量讲得通俗一些，让没有网络背景的朋友也能看懂。
为什么直播卡顿偏偏找上你
在说工具之前，我们先来想一个问题：直播卡顿到底是怎么发生的？简单理解，直播就是把你的画面和声音转换成数据，通过网络传到观众那里，观众再把这些数据解码播放出来。这个链路里的任何一个环节出问题，都可能导致卡顿。
可能出问题的地方其实挺多的。首先是你自己这一端，比如上行带宽不够、你这边网络不稳定、或者推流软件本身有bug。然后是传输过程中的各种网络节点，数据包可能走了弯路、可能在某个路由器上被堵住了。最后是观众那一端，他们的下行带宽不够、或者网络信号不好。
问题在于，这三块都有可能，你怎么能快速定位到底是哪一块的问题呢？这时候网络诊断工具就派上用场了。通过这些工具，你可以像侦探一样，一步步追踪数据包的走向，看看它到底在哪里耽误了时间。
最基础但也最有效的诊断工具：Ping
先从最基础的ping说起吧。这个命令可能很多朋友都用过，但未必真正理解它能告诉你什么。
ping的原理其实很简单，它往目标地址发送一个小数据包，然后等待回应。通过计算发出到收到的时间差，你可以知道两点之间的延迟大概是多少。同时，你还能看到有多少数据包丢失了——这很重要，因为丢包是直播卡顿最常见的原因之一。
正常使用ping的话，直接打ping 目标地址就行。比如ping www.baidu.com，它会持续发送数据包并显示结果。如果你想看更详细的信息，可以加一些参数。ping -c 5表示只发5个包就停止，这样不会一直刷屏。ping -i 0.5表示每隔0.5秒发一个包，更频繁地采样。
看ping结果的时候，有几个指标需要重点关注。第一个是RTT，也就是往返时间，一般显示为min/avg/max/mdev这几个值。如果avg值特别大，说明延迟很高，直播画面就会有明显的滞后感。第二个是丢包率，就是那个"packet loss"的百分比。丢包率超过1%就值得关注，超过5%的话直播基本没法看了。
举个实际的例子。假设你发现直播卡顿，怀疑是推流地址的问题。你可以ping一下那个推流服务器的地址。如果延迟在50ms以内、丢包率是0%，说明你的网络到服务器这段是正常的，问题可能出在其他地方。但如果延迟超过200ms或者丢包率很高，那很可能就是你这边上行网络的问题。
看看数据包走的哪条路：Traceroute
有时候ping的结果告诉你网络有问题，但你不知道问题出在哪里。这时候就需要Traceroute这个工具了。
Traceroute的功能是追踪数据包从你的电脑到目标地址之间经过的每一跳。它会告诉你数据包经过了哪些路由器，每个路由器花了多少时间。这样你就能看出来，到底是哪一段网络在拖后腿。
在Windows上这个命令叫tracert，在Linux和Mac上叫traceroute。用法也很简单，traceroute 目标地址就行。比如traceroute 8.8.8.8。执行之后，你会看到一行一行的输出，每一行代表一跳。第一行一般是你自己的路由器，最后一行是目标服务器，中间的就是中间的网络节点。
看Traceroute输出的时候，重点关注两个东西。第一是哪个节点的延迟特别高，比如前面大部分节点都是20ms，突然有一个跳到200ms，那问题很可能就在那里。第二是有没有星号(*)出现，如果有星号说明那一跳没有响应，可能是那个路由器配置有问题或者负载太高。
举个具体的场景。假设你发现推流经常卡顿，用ping检测到延迟很高但不确定原因。用traceroute查了一下，发现前面几跳都很正常，但到了第5跳突然延迟暴增。那你大概就能判断，问题出在第5跳对应的那个网络节点上。知道这一点，你就可以针对性地去调整策略，或者联系你的网络服务商解决。
查看网络连接状态：Netstat和SS
除了看网络通不通，你可能还需要了解当前有哪些网络连接在活动。这就是Netstat和SS这两个命令的用武之地。
Netstat这个命令在Windows和Linux上都能用，它可以显示当前所有的网络连接、路由表、接口统计信息等。对于直播问题诊断来说，最常用的是看当前有哪些连接处于活跃状态，有没有异常的连接在占用带宽。
几个实用的参数组合：netstat -an可以看到所有连接和监听端口，netstat -tn只看TCP连接，netstat -n | grep ESTABLISHED过滤出正在建立的连接。如果你想持续观察，可以加一个-p参数显示进程ID，这样你能知道是哪个程序在使用网络。
在Linux上，SS命令是Netstat的替代品，功能更强大而且显示速度更快。ss -s可以显示一个简洁的统计摘要，ss -tn查看TCP连接，ss -u查看UDP连接。UDP特别重要，因为大多数实时音视频传输用的都是UDP协议。
举个例子，如果你发现直播时带宽占用异常高，可以用ss -tnp看看有没有什么程序在偷偷上传大量数据。或者用ss -s看看当前连接数是不是异常增多——这可能意味着有人在恶意刷流量。
更深入的数据包分析：Tcpdump和Wireshark
如果你需要更深入地分析网络问题，比如想看看具体有哪些数据包在传输、它们的内容是什么，那就需要用到更专业的工具了。
Tcpdump是一个命令行抓包工具，它可以把网卡上收发的数据包都抓下来保存，或者直接显示在屏幕上。这对于分析复杂的网络问题特别有用。不过Tcpdump的参数比较多，需要一点时间学习。
最基本的使用是tcpdump -i eth0 -w dump.pcap，这表示监听eth0网卡（注意换成你自己的网卡名称），把抓到的包保存到dump.pcap文件中。后来你可以用Wireshark这个图形化工具来查看和分析这个文件。tcpdump -i eth0 -n -c 100可以抓100个包并显示出来，tcpdump -i eth0 host 目标IP只抓与目标IP相关的包。
使用Tcpdump的时候，有几个常用的过滤表达式需要掌握。host 192.168.1.100表示只抓与这个IP相关的包，port 1935表示只抓1935端口的包（RTMP协议常用这个端口），tcp or udp表示只抓TCP或UDP包。复杂条件可以用and、or组合，比如host 192.168.1.100 and port 1935。
对于直播问题的诊断，Tcpdump特别擅长解决一些很奇怪的问题。比如你发现某些地区的观众总是卡顿，但Ping结果显示网络是通的。这时候用Tcpdump抓包分析，可能发现问题出在某些特定的TCP重传或者乱序上——这些问题Ping是看不出来的。
实战：直播卡顿的诊断流程
说了这么多工具，是时候把它们串起来，讲一个完整的诊断流程了。假设你现在正在直播，发现观众反馈卡顿严重，你可以按照下面的步骤来排查。
第一步：确认问题范围
首先你得搞清楚，是所有观众都卡，还是只有部分地区观众卡。如果所有人都卡，那问题很可能在你这边或者传输链路的前半段。如果只是部分地区卡，那问题可能出在网络接入那一端。
第二步：自检上行网络
用你的电脑ping一下推流服务器的地址。观察延迟和丢包率。建议多测几次，不同时间段测一测，因为网络状况随时在变化。如果发现丢包率高或者延迟波动大，说明问题在你这边。
同时用netstat -tn或者ss -tn看看当前有哪些连接，有没有异常的上行流量。记得检查一下是不是有其他程序在占用带宽，比如某些云备份软件、下载工具之类的。
第三步：检查传输链路
如果第二步没问题，那用traceroute查一下到服务器的完整路径。看看哪一跳的延迟特别高，或者有没有节点丢失响应。这一步可以帮助你判断问题出在哪个网络段。
第四步：深度抓包分析
如果前三步还没找到原因，那就需要抓包分析了。用Tcpdump抓一段时间的包，然后仔细分析里面的TCP重传、丢包、乱序等情况。这一步需要一些网络知识，但往往能发现一些隐藏很深的问题。
不同场景下的诊断侧重
直播有很多种类型，不同类型的直播，卡顿的原因可能不太一样，诊断的侧重也有所不同。
| 直播类型 | 常见卡顿原因 | 重点检查项 |
| 秀场直播（单主播） | 上行带宽不足、本地编码性能 | 上行带宽测试、本机CPU使用率 |
| 秀场连麦/PK | 多人带宽竞争、节点延迟 | 多路连接状态、节点路由 |
| 1V1社交直播 | 端到端延迟、接通率 | RTT实测、ICE候选检查 |
| 语聊房 | 上行带宽、丢包敏感 | 音频码率、丢包率监控 |
举个例子，秀场连麦场景下，因为有多个主播同时推流，带宽压力比单主播大得多。这时候除了检查常规的网络指标，还需要关注多路连接之间的协调问题。如果用的是专业的实时互动云服务，像声网这样的平台，他们通常会在传输层做一些优化处理，比如智能路由选择、带宽分配等，这时候你可能需要结合平台提供的监控数据来综合判断。
一些诊断时的小建议
最后分享几个在实际诊断中积累的小经验吧。
- 记得对比测试：发现问题后，尽量在不同的网络环境下复现一下。比如用有线网络和无线网络分别测试，用不同的宽带运营商测试。这样能帮你缩小问题范围。
- 保留诊断记录：把每次诊断的过程和结果记录下来，包括时间、症状、测试结果、解决尝试等。这样以后遇到类似问题可以快速参考，也方便排查规律。
- 善用自动化：如果你的直播是长期持续的，可以考虑写一些自动化脚本，定期执行Ping和Traceroute，把结果保存下来。这样一旦出问题，你就有历史数据可以对比分析。
- 不要忽视本地因素：有时候问题可能跟网络本身没关系，而是本地电脑的问题。比如CPU被占满、内存不够、磁盘IO瓶颈等，这些都会导致编码效率下降，进而引起卡顿。诊断网络问题之前，先确认本机资源是充足的。
网络诊断这件事，说起来简单，做起来确实需要一些经验和耐心。工具只是工具，关键是你要理解它们背后的原理，然后根据实际情况灵活运用。希望这篇文章能给你一些启发，让你在面对直播卡顿的时候，不再那么手足无措。
直播这条路不好走，卡顿问题总是让人头疼。但只要我们一步一步来，总能找到解决办法。如果你有其他的诊断心得或者问题，欢迎一起交流探讨。
