24 小時網路品質監控 - SmokePing

接獲投訴，抱怨家裡網路不穩，時有偏慢或瞬斷情事，身為寒舍 APNIOC(亞太地區網路基礎建設維運中心)主任(蛤？)，立即指派首席工程師(誰？)進行調查，以示對此事的重視。

網路慢、網路不穩都是主觀跟感覺，沒有數據哪來科學？因此，第一步便是要蒐集客觀證據，讓數字說話，究竟是網路本身真有問題，亦或一切該怪手機怪筆電怪 PC，先有資訊才能推理。

於是我想在家裡建個 24 小時網路品質監控服務，持續蒐集網路封包延遲、下載速度的狀況，遇到問題時回頭查詢當時的數據，是否真的出現變慢或中斷，至少就能釐清是否是無線路由器或對外寬頻的問題。

迷你家用伺服器前陣子剛升級 OS 喜獲重生，監控網路品質的重責大任就由他一肩扛下了。

念其低薪工時超長還堅守崗位七年，特拾荒把報廢電源供應器改裝成散熱風扇，改善其工作環境(日常 CPU 溫度約 42 度，額外降溫其實有點多餘，呵)，以免被說是慣老闆。 (笑)

研究了一下，網路品質監控的開源專案最有名的當屬 SmokePing，GSLin 大有個台灣各單位 SmokePing 清單，他自己也架了一個 SmokePing 站台監測世界各大 CDN、DNS、ISP、Hosting、雲端服務，以及海內外知名網站(Facebook、Github、Slack、104、PCHome、KKBox...)：

而要觀測我家的聯外網路品質，架個地端 SmokePing 即可。SmokePing 有 Docker，用以下的 docker-compose.yaml 可以輕鬆建一個：

services:
  smokeping:
    image: lscr.io/linuxserver/smokeping:latest
    container_name: smokeping
    network_mode: bridge
    security_opt:
      - no-new-privileges:true
    environment:
      - PUID=1000
      - PGID=1000
      - TZ=Asia/Taipei
    volumes:
      - ./config:/config
      - ./data:/data
    ports:
      - 8086:80
    restart: unless-stopped

以上設定會對映 docker-compose.yaml 所在目錄下的 config 跟 data 子資料夾 (建議先手動建好，確認權限正確)，使用 docker compose up 執行初始化，SmokePing 會在 config 目錄產生範例設定檔，此時可 Ctrl-C 結束，再手動調整探針。

範例設定包含一大堆知名 DNS 及網站，對我來說有點太多，SmokePing 的設定語法即多又雜，從頭寫起很累，但修改刪掉多餘的不難。我修改了 config/Targets，只留下 Facebook、YouTube、Google，Google / Cloudflare DNS，再補上中華電信 DNS 做為主要指標。SmokePing 的探針種類繁多，涵蓋 ICMP、DNS、HTTP/HTTPS、SMTP、curl、SSH、MySQL... 等，但用 Ping 及 DNS 查詢應該就夠有代表性了，未來有需要再加。

*** Targets ***

probe = FPing

menu = Top
title = Network Latency Grapher
remark = Welcome to the SmokePing website of WORKS Company. \
         Here you will learn all about the latency of our network.

+ InternetSites

menu = Internet Sites
title = Internet Sites

++ Facebook
menu = Facebook
title = Facebook
host = facebook.com

++ Youtube
menu = YouTube
title = YouTube
host = youtube.com

++ GoogleSearch
menu = Google
title = google.com
host = google.com

+ DNS
menu = DNS
title = DNS

++ GoogleDNS
menu = Google DNS
title = Google DNS 8.8.8.8
host = 8.8.8.8

++ CloudflareDNS
menu = Cloudflare DNS
title = Cloudflare DNS 1.1.1.1
host = 1.1.1.1

++ HiNetDNS
menu = HiNet DNS 
title = HiNet DNS 168.95.1.1
host = 168.95.1.1

+ DNSProbes
menu = DNS Probes
title = DNS Probes
probe = DNS

++ GoogleDNS
menu = Google DNS
title = Google DNS 8.8.8.8
host = 8.8.8.8
lookup = google.com

++ CloudflareDNS
menu = Cloudflare DNS
title = Cloudflare DNS 1.1.1.1
host = 1.1.1.1
lookup = google.com

++ HiNetDNS
menu = HiNet DNS 
title = HiNet DNS 168.95.1.1
host = 168.95.1.1
lookup = google.com

點選各標的可查詢詳細資料，以 Google PING 數據為例簡單說明：

在過去 3 小時內，每 300 秒從本主機發出 20 個 PING 到 Google DNS (8.8.8.8)，平均與中位往返時間 (RTT) 約在 12–14 毫秒之間，未發現任何封包遺失，僅偶有短暫的抖動 (Jitter) 尖峰，但整體延遲波動範圍極小，網路品質穩定。

中央的綠線為中位數往返時間 (Median RTT)，階垂直區塊表示上下 10–90 百分位範圍，深淺表示落在此區的數量，線的顏色則代表封包丟失數量，圖表下方有各顏色代表的數量。最理想狀況是灰階範圍很小(表示沒有忽快忽慢)，線的顏色是綠色表示 0 丟失。

就醬，下回再接到網路品質不佳的投訴，就可以調閱記錄，判斷是無線路由器到寬頻這段有問題，還是客戶端設備自己的問題，用更科學的方式排除故障。