速讀原著 TCP IP TCP的未來和效能

2021-10-03 19:12:15 字數 1604 閱讀 5920

t c p已經在從1200 b/s的撥號s l i p鏈路到以太資料鏈路上執行了許多年。在 8 0年代和9 0年代初期,乙太網是執行 t c p / i p最主要的資料鏈路方式。雖然 t c p在比乙太網速率高的環境(如t 2**線、f d d i及千兆比網路)中也能夠正確執行,但在這些高速率環境下, t c p的某些限制就會暴露出來。

本章討論t c p的一些修改建議,這些建議可以使 t c p在高速率環境中獲得最大的吞吐量。首先要討論前面已經碰到過的路徑 m t u發現機制,本章主要關注它如何與 t c p協同工作。這個機制通常可以使t c p為非本地的連線使用大於5 3 6位元組的m t u,從而增加吞吐量。

接著介紹長肥管道(long fat pipe),也就是那些具有很大的頻寬時延乘積的網路,以及 t c p在這些網路上所具有的侷限性。為處理長肥管道,我們描述兩個新的 t c p選項:視窗擴**項(用來增加 t c p的最大視窗,使之超過 6 5 5 3 5位元組)和時間戳選項。後面這個選項可以使t c p對報文段進行更加精確的 rt t測量,還可以在高速率下對可能發生的序號迴繞提供保護。這兩個選項在rfc 1323 [jacobson, braden, and borman 1992]中進行定義。

我們還將介紹建議的t / t c p,這是為增加事務功能而對 t c p進行的修改。通訊的事務模式以客戶的請求將被伺服器應答的響應為主要特徵。這是客戶伺服器計算的常見模型。 t / t c p的目的就是減少兩端交換的報文段數量,避免三次握手和使用 4個報文段進行連線的關閉,從而使客戶可以在乙個rt t和處理請求所必需的時間內收到伺服器的應答。

這些新選項(路徑 m t u發現、視窗擴**項、時間戳選項和 t / t c p)中令人印象最深刻的就是它們與現有的 t c p實現能夠向後相容,即包括這些新選項的系統仍然可以與原有的舊系統進行互動。除了在乙個 i c m p報文中為路徑m t u發現增加了乙個額外字段之外,這些新的選項只需要在那些需要使用它們的端系統中進行實現。

我們以介紹近來發表的有關 t c p效能的圖例作為本章的結束。

本章已經討論了五個新的 t c p特徵:路徑m t u發現、視窗擴**項、時間戳選項、序號迴繞保護以及使用改進的 t c p事務處理。我們觀察到中間的三個特徵是為在長肥管道——具有大的頻寬時延乘積的網路—上優化效能所需要的。

路徑m t u發現在m t u較大時,對於非本地連線,允許 t c p使用比預設的 5 3 6大的視窗。這樣可以提高效能。

視窗擴**項使最大的 t c p視窗從6 5 5 3 5增加到1千兆位元組以上。時間戳選項允許多個報文段被精確計時,並允許接收方提供序號迴繞保護( paw s)。這對於高速連線是必須的。這些新的t c p選項在連線時進行協商,並被不理解它們的舊系統忽略,從而允許較新的系統與舊的系統進行互動。

為事務用的t c p擴充套件,即t / t c p,允許乙個客戶/伺服器的請求-應答序列在通常的情況下只使用三個報文段來完成。它避免使用三次握手,並縮短了 t i m e _ wa i t狀態,其方法是為每個主機快取記憶體少量的資訊,這些資訊曾用來建立過乙個連線。它還在包含資料報文段中使用s y n和f i n標誌。

由於還有許多關於t c p能夠執行多快的不精確的傳聞,因此我們以對 t c p效能的分析來結束本章。對於乙個使用本章介紹的較新特徵、協調得非常好的實現而言, t c p的效能僅受最大的1千兆位元組視窗和光速(也就是往返時間)的限制。

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