TCP-Durchsatz
Berechnen Sie den theoretischen TCP-Durchsatz mit der Mathis-Formel
So nutzen Sie TCP-Durchsatz
- 1Geben Sie RTT (Turn Time) und Drop Rate ein.
- 2Geben Sie die MSS ein (maximale Segmentgröße, normalerweise 1460 Bytes).
- 3Lesen Sie den Pfad, um die maximale TCP-Durchsatzrate beizubehalten.
TCP Bump Rate (Mathis Formel)
Bump Rate (MSS / RTT) x C / Bump Rate, C ≈ 0,93Die Mathis-Formel zeigt die TCP-Verbindungsobergrenze, die durch die Zeit des Auswurfs und die Zeit der Rückkehr begrenzt ist.
Selbst sehr kleine Dumps (z. B. 0,1 Prozent) können auf langen RTT-Verbindungen in großen Mengen nach unten gestürzt werden, weshalb sich die Spam-Satelliten-WAN-Verbindungen langsam anfühlen.
TCP hat eine harte Grenze für den Durchsatz: ** ** Fenstergröße RTT**. Dies ist die grundlegende Einschränkung des Slide-Fenster-Protokolls - Daten im Fenster müssen warten, bis die Bestätigung (ACK) zurückgeschickt wird, um fortzufahren, und Daten in einem TRTT können höchstens "ein Fenster" gesendet werden. Selbst wenn die Bandbreite 1 Gbps beträgt, wenn das Fenster 64 KB und die RRT 200 ms beträgt, ist der Durchsatz auf 64 KB ÷ 0,2 s = 2,6 Mbps begrenzt. ** Dies nennt sich Long Fat Network. **
Die Lösung ist**, den TCP-Fensterzoom zu öffnen (Window Scaling, RFC 7323)**: Ein Skalierungsfaktor wurde während drei Handshakes ausgehandelt, wodurch das Fenster von maximal 64 KB auf maximal 1 GB erweitert wurde. Moderne Betriebssysteme (Windows Vista+, Linux 2.6.8+, MacOS) sind alle standardmäßig. Jetzt sind es in der Regel andere Gründe, warum die Bandbreite knapp wird: Das langsame Lesen durch den Empfänger führt zu einer kleineren Fensterankündigung, unzureichenden Puffern von Zwischengeräten oder einer hohen Drop-Rate (** sogar 0,1% des Pakets können dazu führen, dass TCP herunterschluckt **).
| RTT | Standardfenster 64 KB | Fenster 256 KB | Fenster 1 MB | Benötigen Fenster (laufen volle 1 Gbps) |
|---|---|---|---|---|
| 1 ms | 512 Mbps | 2 Gbps | 8 Gbps | 125 KB |
| 10 ms (Same City) | 52 Mbps | 210 Mbps | 838 Mbps | 1.25 MB |
| 50 ms (provinziell) | 10.5 Mbps | 42 Mbps | 168 Mbps | 6.25 MB |
| 200 ms | 2.6 Mbps | 10.5 Mbps | 42 Mbps | 25 MB |
| 300 ms (Satellit) | 1.7 Mbps | 7 Mbps | 28 Mbps | 37.5 MB |
Maximaler Durchsatz nach TCP-Fenstergröße (unterschiedliche RTT)
Häufige Fragen
Warum ist 1% der Tasche so stark betroffen?
Die Rate des Erbrechens ändert sich mit der Rate von 1 / 30-Werfen, 1% des Pakets kann die Kapazität auf etwa 10% drücken, wenn es leer ist.
Funktioniert ein größeres Fenster?
Nur bis bdp; unabhängig von der größe des fensters wird das paket immer noch die mathis-decke übertreffen.
Wie?
Senkt RTT oder fällt (besserer Pfad, FEC, BBR, etc.) statt nur Bandbreite.
Warum ist es so schlimm für TCP?
Denn TCP behandelt das Dump-Paket als ** ein konvulsives Signal **, einmal erkannt, eine große Verzögerung (Reno-Algorithmus schneidet das Fenster um die Hälfte) und dann einen linearen Wachstumstest. Mathematisch ist die Menge an Erbrechen ungefähr umgekehrt gleich der Rate von 1 / 30-Werfen: Die Tropfenrate beträgt 0,01 Prozent und kann fast bis zur vollen Geschwindigkeit laufen, 0,1 Prozent sind etwa 30 Prozent und 1 Prozent sind etwa 10 Prozent. Die Fernverbindung ist extrem empfindlich auf das Werfen von Säcken, und deshalb verwenden neue Crowding-Algorithmen wie BBR und QUIC "Bandtrockenerkennung" anstelle von "Spreizen".
Was ist die BDP? Wie?
BDP (Bandwidth-Delay Project, Bandbreite-Zeit-Multiplikator) = Bandbreite x RRTT, die "die Datenmenge angibt, die in der Pipeline geflogen wird". Um die Kette zu füllen, muss das TCP-Fenster mindestens BDP entsprechen. 1 Gbps, RRT 50 ms: BDP = 109 x 0,05 ÷ 8 = 6,25 MB. Wenn das Fenster kleiner als dieser Wert ist, kann der Link frei auf die Bestätigung warten und die Bandbreite wird verschwendet. Dieses Konzept ist entscheidend für die Beschleunigung transnationaler Spezialstrecken, Satellitenverbindungen und Weitverkehrsnetze.
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