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現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)世界 多少帶寬才會夠用

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文章來源:泛普軟件

“帶寬”對于網(wǎng)絡(luò)管理人員、建筑師和技術(shù)人員來說是毫無意義的一個術(shù)語,相反,他們使用“數(shù)據(jù)傳輸率”、“連接性能”或者甚至“網(wǎng)速”來簡單地代替這個術(shù)語,這就說明了一個問題,我們對網(wǎng)絡(luò)有點無知,至少對在OSI模式的7個層次中的第1層是比較無知的。許多人可能使用“帶寬”來表示比特每秒,但是這樣做就反映了對信號理論和基本物理通信的無知。下面所回顧的術(shù)語顯示了即使是它們的物理特性也是不一樣的。

帶寬:以赫茲(Hz)作為測量單位——一個信號或一個傳輸信號的頻道的頻譜寬(以往表示為:周期每秒)。

數(shù)據(jù)傳輸率:以比特每秒為測量單位(或者可能是兆每兩周)。

“帶寬”往往被草率地應(yīng)用于錯誤的上下文中,或者被用于一些看起來挺怪異的場景中。這是相當(dāng)糟糕的,因為網(wǎng)絡(luò)新手們很容易被誤導(dǎo)而非受到正確教育。這里有一個適當(dāng)?shù)慕忉?。在Claude Shannon工作中:“帶寬”就如同農(nóng)田。對這塊農(nóng)田的開墾方式將收獲一個特定的數(shù)據(jù)傳輸率。

許多前輩,如Dennis Hayes,花費了大量的精力,致力于通過調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)Shannon的假定的權(quán)限(香農(nóng)極限)來將未經(jīng)處理的帶寬轉(zhuǎn)換為位/秒。他們使用了靈活、明智的信號符號(FSK、SQPSK…)選擇——這樣就能從任意指定的頻道帶寬中獲取非常好的數(shù)據(jù)傳輸率。

一些歐洲國家已經(jīng)定義的編碼與香農(nóng)極限(Shannon Limit)非常接近。但是,并沒有任何情況顯示帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率是一樣的。相反,它是通過一個精心挑選的傳輸符號來要求智能開發(fā)的機會——甚至Napoleon網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計者早在200年前就知道了這個方法:他建立一個跨越歐洲的光纖網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)在15分鐘之內(nèi)能將國王命令發(fā)回巴黎的通信時,這是使用一個20位符號的代碼實現(xiàn)的。瑞典人也在200年前擁有了他們自己的521位符號光纖網(wǎng)絡(luò)。而當(dāng)計劃與Voyagers通話時,NASA肯定是知道這個的。

那么在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點Y和Z之間到底需要多少“X”每秒的速度呢?這要依據(jù)具體情況而定的。

網(wǎng)絡(luò)管理人員、工程師或技術(shù)人員最為關(guān)注的可能是他們從老板、主管部門、商業(yè)伙伴以及最后從用戶那聽到的投訴。每個網(wǎng)絡(luò)管理人員都知道“一對一的抱怨”的呼叫:“速度太慢了!我無法連接到服務(wù)器ABC!系統(tǒng)Q把我踢掉了!打印機也很慢!今天的網(wǎng)絡(luò)真是慢!”

哪些問題與網(wǎng)絡(luò)建筑師、管理人員或技術(shù)人員能夠改正的參數(shù)有關(guān)呢?這些都是跟實際情況相關(guān)的,能讓系統(tǒng)和用戶完成工作的是吞吐量,也就是按順序從發(fā)送者到接收者發(fā)送的良好的數(shù)據(jù)位/字節(jié)的完整數(shù)量。

多少吞吐量才夠呢?

那么,我們真正關(guān)心的問題是:多少吞吐量才夠的呢?在OSI模式的每一層,吞吐量問題都是應(yīng)用設(shè)計師必須指定、架構(gòu)師必須設(shè)置、管理人員必須維護,以及技術(shù)人員必須測量和修復(fù)的。事實上這也是系統(tǒng)和用戶每時每刻都在經(jīng)歷的事情。

延遲和連接是兩個關(guān)鍵的可測量網(wǎng)絡(luò)屬性,它們對吞吐量的影響正是服務(wù)的系統(tǒng)或用戶所體驗的。延遲表示請求的響應(yīng)所耗費的時間長度,而連接則可以簡單地認(rèn)為是一個節(jié)點到另一個的可見性。這些都直接地影響著網(wǎng)絡(luò)的“性能”,而且現(xiàn)實情況是,物理性網(wǎng)絡(luò)并非總是造成網(wǎng)絡(luò)性能低下的根源。問題根源可能是一個不正確建造的數(shù)據(jù)庫或一個配置不當(dāng)?shù)姆?wù)器、應(yīng)用、路由器或防火墻。甚至還可能是節(jié)點、客戶端或服務(wù)器中的配置不當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸協(xié)議。這里只是概括了網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)的難題,而這些問題在目前復(fù)雜的互聯(lián)系統(tǒng)和應(yīng)用中變得更加嚴(yán)重。

如果網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)得當(dāng),那么技術(shù)人員對諸如鏈接數(shù)據(jù)傳輸速率、服務(wù)器處理器或內(nèi)存、數(shù)據(jù)庫分區(qū)等參數(shù)的調(diào)整是可以改善性能的。而其中的大多數(shù)都應(yīng)該由用戶主動地使用良好的網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)管理工具運行網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。

現(xiàn)實世界的網(wǎng)絡(luò)

不幸的是,在其它的現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)參數(shù)中有著更多潛在的影響是上述調(diào)整所無法改善的。了解這些問題,既是科學(xué)的一部分也是藝術(shù)的一部分。其中有兩個一樣重要和關(guān)鍵的參數(shù)影響了在任意路徑進行互換的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,即便終端系統(tǒng)是完美的:

A.往返延時(往返時間或者TCP語法中的RTT)

B.數(shù)據(jù)傳輸率限制

由于傳輸協(xié)議(如,TCP)存在錯誤恢復(fù)的限制,因此第一個參數(shù)的重要性與日俱增。而隨著傳輸數(shù)據(jù)的增加,第二個參數(shù)也越來越重要。兩者都與傳輸協(xié)議的行為互相作用。雖然往返延時似乎是直觀的,但是它與網(wǎng)絡(luò)路徑和協(xié)議參數(shù)之間的關(guān)系卻往往被漏掉。因此,我們必須了解哪些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議參數(shù)可能與網(wǎng)絡(luò)路徑本身的屬性相互作用。

C.發(fā)送者的傳輸窗口(未確認(rèn)數(shù)據(jù),第4層及以上)

D.發(fā)送者和接收者最大傳送單元(或“最大傳輸單元”——MTU,幀大?。?/P>

E.發(fā)送者的傳輸(第4層)超時時間和重傳策略

F.接收者的窗口(包緩沖大小)

G.接收者的確認(rèn)(ACK)策略(第4層及以上)

H.誤差檢查/糾正

I.路徑擁塞通知,如果有(第2層和更高層的)

J.資源負(fù)荷

這些是主要的協(xié)議棧參數(shù)和相關(guān)算法,它們允許在現(xiàn)實的、不完善的網(wǎng)絡(luò)路徑和終端性能中實現(xiàn)吞吐量最大化。但是,這并不意味著吞吐量將達到理想的最大化,而只是表示在一個指定的現(xiàn)實路徑,協(xié)議性能能夠調(diào)整(第1層和更高層)到對于該協(xié)議/路徑組合的最佳吞吐量——選擇一個不同的協(xié)議或路徑可能會很好地提高總體吞吐量。這就是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師必須具備經(jīng)驗和知識以更好地設(shè)計的原因,同時也是網(wǎng)絡(luò)管理人員和技術(shù)人員必須精通性能測試和計算的原因。

下面這個統(tǒng)計圖表示在一條現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)路徑中發(fā)送成千上萬的實際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包以滿足一個用TCP/IP進行簡單但大型的文件傳輸請求:

左上角顯示傳輸1.5MB的流量花費了大約35秒時間,因此吞吐量是8 * 1500000 / 35 = 343 KBps,是一個典型的小T1連接速度,如ADSL上傳。但是——右下角顯示許多中轉(zhuǎn)包延時僅是8毫秒(MSEC),同時左下角顯示所有的數(shù)據(jù)包是1518字節(jié)——以太網(wǎng)的傳統(tǒng)MTU。這兩個事實意味著1518字節(jié)有時候可以每8毫秒,或者說滿T1(1.5MBps)傳送。顯然,在限制數(shù)據(jù)傳輸率(良好的)和實際吞吐量(不太好的)之間存在著差距。

每個數(shù)據(jù)包的協(xié)議開銷是18B + 20B + 20B (Ethernet + IP + TCP),因此傳輸每個數(shù)據(jù)包會折損掉1518 - 58 = 1460字節(jié)有效負(fù)載,而實現(xiàn)的最高的速度為8 * 1460 / .008 = 1.46Mbps:接近于T1,但是與觀察到的平均速度35秒有著很大的差距。這是怎么回事呢?我們的突發(fā)吞吐量接近于T1,但是我們所維持的平均吞吐量則還不到四分之一。

右邊的象限顯示了更多關(guān)于路徑的問題:

1.接收節(jié)點的確認(rèn)時間分布很廣泛,但是大多數(shù)速度都非??欤ù蠹s200毫秒)——協(xié)議?;旧隙己芸?/P>

2.一些ACK時間非常長(延時ACK>100毫秒)——是什么原因呢?

3.經(jīng)常出現(xiàn)限制速率,但是更多的是,在右下角顯示一個相鄰包的廣泛傳播時間,即中轉(zhuǎn)到達時間——為什么?

網(wǎng)絡(luò)如何擁堵&延遲確認(rèn)字符(ACK)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響

多種原因產(chǎn)生的多種結(jié)果

我們所看到的是多因素導(dǎo)致的多效性,這存在于典型的現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)。很明顯,“多少(限制的)數(shù)據(jù)傳輸率才足夠呢?”是一種誤導(dǎo)——具體問題要具體分析。如果我們的網(wǎng)絡(luò)總能保持1.5MB的傳輸帶寬,那么我們的等待時間是8秒而非35秒。但是,顯然,它并不總是這么大的,如右下角的測量結(jié)果。

原因1:網(wǎng)絡(luò)路徑擁塞。我們將路徑的T1部分共享給其它的流量,而且在此處的路由器/網(wǎng)橋會進行緩沖并延遲我們的數(shù)據(jù)包,有時候延遲會超過100毫秒。而且這種延時是非常多變的,因為相對應(yīng)的流量本身是可變的。顯然,統(tǒng)計分析是在這些情況下進行性能評估的唯一方法。

原因2:這是一個較簡單的問題——右上象限的延遲ACK。它們總和僅大于100毫秒。這是一個協(xié)議問題,是出現(xiàn)在接收者的TCP-棧參數(shù)設(shè)置的問題,但是這也與發(fā)送者發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的方式相關(guān)。這聽起來有點復(fù)雜,但實際上這是由于TCP是很老的協(xié)議,它仍帶有當(dāng)初為低速網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的特性,那時消除“不必要”的數(shù)據(jù)包被認(rèn)為是很有用的。

因此,TCP仍然允許接收者只對每一個后續(xù)的數(shù)據(jù)包發(fā)送ACK(右上象限的點數(shù)量大約只有左上象限的一半)。當(dāng)然,接收到第N個數(shù)據(jù)包并不表示第N+1個也會出現(xiàn),因此如果第N個沒有ACK,那么發(fā)送者將無法知道接收者是否收到了所有的數(shù)據(jù)。TCP中的解決方案(或kludge)是讓接收者在接收到每一個(如,奇數(shù))沒有馬上ACK的數(shù)據(jù)包時開啟一個計時器。如果第N+1個數(shù)據(jù)包到達了,那么計時器就停止。如果計時器過期了,那么接收者將為最后一個接收的數(shù)據(jù)包發(fā)送一個ACK。

我們應(yīng)該給這個延時的ACK計時器參數(shù)賦一個什么值呢?其實,我們并不想讓發(fā)送者花費太長的時間等待延時ACK,因為這可能會導(dǎo)致它超時并轉(zhuǎn)到重發(fā)模式,這樣就會真正導(dǎo)致速度變慢。默認(rèn)的TCP參數(shù)值通常是100-150毫秒,并且不幸的是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員往往無法達到這樣的要求。事情就這樣結(jié)束了嗎?不,增加的延時來源可能不被認(rèn)同,因為發(fā)送者的傳輸窗口可以設(shè)置為不發(fā)送一個奇數(shù)的數(shù)據(jù)包——通常參數(shù)都是可以調(diào)整的(后面會出現(xiàn)更多的類似情形)。

原因3的影響并不明顯,如右上象限所顯示:從200微秒到100毫秒的ACK延時的范圍。我們知道上下邊界不是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的,而是它們范圍內(nèi)的是又只是ACK路徑擁塞。這些延時與原因2有著相似的效果,但是因為ACK通常是小的數(shù)據(jù)包,而且在TCP中發(fā)送頻率只有數(shù)據(jù)發(fā)送一半,所以這些延時的效果是明顯的但并不算太糟糕。

這些單個延時因素一起導(dǎo)致產(chǎn)生變化的性能,這樣的性能只能進行統(tǒng)計性建模和估算。我們從上面的數(shù)據(jù)可以看到最大的延時是由于一個運行T1線路的特定的路由器/網(wǎng)橋的擁塞。如果路由器/網(wǎng)橋可以更快地操作,那么這條鏈路就夠用了,我們并不需要更多的數(shù)據(jù)傳輸率。但是如果不能,我們就需要一個更好的或者升級的路由器/網(wǎng)橋。

(NetCalibrator和NetPredictor)根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包生成的……如果對這里所述的各項原則已經(jīng)了解,并且可以在路徑上捕獲數(shù)據(jù),那么諸如這樣的復(fù)雜工具并不總是需要的。

注意,分配到網(wǎng)絡(luò)路徑(從Percheron 到AFS08)上每個組件的數(shù)軸頂部曲線條反映了測量中必然的統(tǒng)計分布——不幸的是,正如我們現(xiàn)在知道的,這個工具的輸出顯示誤用了“帶寬”!同樣需要注意的是,這個網(wǎng)絡(luò)圖和組件屬性(速度,等等)允許我們用一個關(guān)鍵點的測量數(shù)據(jù)來估算所有的上述信息,如終端節(jié)點。我們所需要的是在任何路徑上找到延時來源,正是它們導(dǎo)致吞吐量損失的。

在這個例子中,網(wǎng)絡(luò)路徑是好的——我們知道這并不是網(wǎng)絡(luò)的原因。

NASA空間探測器、吞吐量&錯誤誤差率

NASA空間探測器與吞吐量

在我們更詳細地探討參數(shù)是如何影響吞吐量之前,讓我們先來考慮一個極端的例子:NASA必須與空間探測器和登陸車進行通信。在太空飛行時,詳細的無線命令-響應(yīng)事件和計算模型可以提供精確的航空器跟蹤定位。

但是,只有在我們理解了萬有引力、行星軌道和磁場以及其它影響,并且在這些知識的基礎(chǔ)上進行預(yù)測,我們才能獲得這個精確性。我們并不知道航天器在T時刻的所在位置,我們只能推測出T-t時刻它所在的位置以及狀態(tài),這個時間是它向我們發(fā)出響應(yīng)的時刻。歷史數(shù)據(jù),外加一個模型的輸出,這就是我們“現(xiàn)在”所談?wù)摰暮教炱魉诘奈恢?。對于火星航天器,t值大約是三分鐘:命令-響應(yīng)信號事件的RTT的一半。而對于木星,t值可能接近一個小時。

這樣也就不奇怪NASA登陸車沒有使用類似于視頻游戲的顯示和操縱桿來駕駛了。NASA工程師必須制造一個精確的模型,它使機器人才可以執(zhí)行他們發(fā)送的任何命令,同時他們還必須在同一時間將許多命令集合起來一起發(fā)出,這樣機器人才可以在我們的期限中準(zhǔn)確地完成任務(wù)。有一些發(fā)往火星的命令在過了6分鐘之后可能就“OK”了,但是毫無疑問Titan上的命令返回確認(rèn)需要2個小時的等待就不可行了。在這個極端的命令-響應(yīng)延遲環(huán)境中的關(guān)鍵是遠距離智能(如,導(dǎo)航),以及命令序列緩沖和我們終端上的遠距離建模。對這種情況的明智設(shè)計意味著我們將仍然必須等待,看機器人是否已經(jīng)到達巖石X并采取了該巖石的表層樣本,但是我們將不必發(fā)送更多的命令包脈沖來在一個RTT內(nèi)獲取到結(jié)果。

對于地球環(huán)境,我們最大的物理性延遲就是地球同步衛(wèi)星連接——1/4秒RTT。相比之下,一個跨越美國的租用地面連線所發(fā)出的命令響應(yīng)時間可能少于40毫秒。十年前,Bell Lab科學(xué)家們深入地研究了人們在電話通話時可以容忍多長時間,結(jié)果顯示50毫秒的延時是被認(rèn)為可以接受的。而更長的RTT將影響交談。對于計算機與計算機交換而言,大的RTT意味著更糟糕。

了解誤差概率

通過集合命令和數(shù)據(jù)、了解遠節(jié)點如何工作、以及認(rèn)知如何使用最佳協(xié)議(不是TCP/IP)來編碼數(shù)據(jù)以實現(xiàn)成功的外層空間傳輸,NASA解決了其吞吐量需求的問題。這里我們跳過了錯誤,但是吞吐量上未發(fā)現(xiàn)的和未改正的錯誤的影響仍然是重大的并且是協(xié)議無關(guān)的。為了減少錯誤意外的發(fā)生,NASA一直以來都使用糾錯代碼來保護價值數(shù)億——或數(shù)十億——美元的命令和數(shù)據(jù)。

我們的最后一個例子,在此包括基本協(xié)議和路徑屬性,如窗口、計時器、RTT、MTU和位/數(shù)據(jù)傳輸率,同時還添加了錯誤概率(誤碼率(BER))。不管網(wǎng)絡(luò)路徑是否達到1GBps非擁塞的數(shù)據(jù)傳輸率,如果10%的發(fā)送數(shù)據(jù)包丟失,那么吞吐量會變差。

在這種情況下,每秒鐘實際通過路徑的應(yīng)用數(shù)據(jù)數(shù)是受所選擇的傳輸協(xié)議(TCP、UDP、SCP、RTP……)以及配置的參數(shù)影響的。如果協(xié)議無法恢復(fù)丟失(如,UDP、VoIP),那么終端應(yīng)用必須進行恢復(fù),這通常是非常緩慢或者基本不動。如果傳輸協(xié)議無法區(qū)分擁塞數(shù)據(jù)包丟失(如路由超載)和物理性錯誤丟失(如CRC錯誤),那么它將出現(xiàn)錯誤操作,包括使用錯誤的恢復(fù)算法和大規(guī)模減緩?fù)掏铝俊?/P>

速率延時乘積

一個重要且派生的路徑參數(shù)是速率延時產(chǎn)品(或稱為“帶寬延時乘積”)。這是有限的數(shù)據(jù)傳輸率(如T1)與相應(yīng)路徑的RTT的相乘值。從單位上看,我們知道是字節(jié)(比特)每秒乘以秒,得到一定的字節(jié)(或位)數(shù)。這表示在等待收到接收者的響應(yīng)(如一個ACK)時間內(nèi),發(fā)送者可以在網(wǎng)絡(luò)路徑中加入多少數(shù)據(jù)。這是效率——也就是吞吐量——參數(shù)。在我們得到響應(yīng)之前,我們在路徑的限制傳輸率中發(fā)送更多的字節(jié),在事務(wù)結(jié)束后我們就將得到更多的吞吐量。

對這個參數(shù)的計算可以讓我們知道如何設(shè)置發(fā)送者的傳輸窗口,是以數(shù)據(jù)包或是字節(jié)形式。速率延時乘積的概念說明了最終有多少數(shù)據(jù)包/字節(jié)總數(shù)會被填充到網(wǎng)絡(luò)路徑中,這樣就不會浪費不發(fā)送數(shù)據(jù)(等待)時間。人們通常都無法弄明白這個道理,但是,這是很重要的,如下例所示。

一個沮喪的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)員發(fā)現(xiàn)安裝在同一個用戶的筆記本電腦上的相同的應(yīng)用,在兩個不同的公司上運行速率差別達到大約50%。網(wǎng)絡(luò)上有許多T1-T3線路,其中有一條是特別擁塞的。服務(wù)器和客戶筆記本電腦之間的距離大約是350到450英里——技術(shù)員帶著筆記本電腦在各處到處行走!從這些位置出發(fā)的路徑都是不同的,除非他們在路由器上配置一條T3鏈路到服務(wù)器的位置上,但是RTT都是60毫秒。應(yīng)用只是簡單地(通過TCP/IP)下載一個幾MB的銷售人員常用(和更新)的文件,但是一半以上的用戶都抱怨其緩慢的吞吐量(長時間延時)。在速度緩慢位置上,大約需要花費2分鐘來下載3.3MB。

注意上圖所示的吞吐量是很穩(wěn)定的,但是同時也該注意到累積包數(shù)據(jù)傳輸(紅色)與擬合線(黑色)之間的小偏差。吞吐量僅是217KBps,并且路徑上沒有任何線路是低于T1——幾乎是一個7:1吞吐量損失。為什么呢?對一個緩慢的客戶端和服務(wù)器上的數(shù)據(jù)包捕捉分析顯示:

1.在緩慢位置上,普遍有大約0.25%的數(shù)據(jù)包(2.5每1000)丟失在路徑上。

2.相應(yīng)這些丟失的重傳延時比典型的TCP棧還要長——大約每次2.5秒

3.在一個或兩個共享的T1連接上的負(fù)載過重且出現(xiàn)瓶頸,它們造成擁塞延時。

4.文件是使用TCP分割成大約31KB的SMB塊放到21全-MTU(1460字節(jié)有效負(fù)載)的數(shù)據(jù)包上發(fā)送出去的。由于每個塊的數(shù)據(jù)包是奇數(shù)的,接收者進入了延時ACK超時狀態(tài),這樣它將最終一個塊的確認(rèn)每31KB延遲了150毫秒。

5.雖然速率延時乘積是T1 * 60 ms = 8.5, 1460字節(jié)數(shù)據(jù)包,但是服務(wù)器的傳輸窗口只有六個數(shù)據(jù)包,并且在沒有數(shù)據(jù)包丟失的情況下將不再增加。因此,服務(wù)器只使用70%可用的傳輸窗口。

上述的每一個因素都增加了客戶端數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r。雖然頭兩個的來源是不一樣的(物理性vs.協(xié)議棧),但是用戶可以看到它們一起所產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)塊延時。第三個觀察到的延時是先前所看到的延遲變化,同時可能還增加了一些由路由器超載所造成的數(shù)據(jù)包丟失,因此與第二個問題相互作用。第四個延時來源嚴(yán)格來說是接收者的TCP棧配置造成的,它分別在每個31KB塊傳輸中增加150毫秒而降低吞吐量。而其實這個過程原本只需花費165毫秒(包括協(xié)議總開銷)在T1線路上實現(xiàn)發(fā)送。最后一個因素嚴(yán)格來講也是TCP棧配置的問題,它理論上在每個塊中浪費了20毫秒,從而降低了吞吐量。但是,這通過強迫接收者在每一塊等待150毫秒ACK而被掩蓋了。

麻煩的TCP行為

當(dāng)終端跟蹤比較顯示物理數(shù)據(jù)包丟失發(fā)生時,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)員將沿著與緩慢用戶位置相鄰的路徑檢查每個路由器接口的端口統(tǒng)計。果然,因為租用線路有缺陷,其中的一個接口出現(xiàn)了CRC錯誤。糾正這個問題可以消除最大的一個延時組件,同時因為TCP并不能確定數(shù)據(jù)包丟失是因為錯誤還是擁塞引起的,因此TCP只是減緩了發(fā)送者的速度,而不考慮數(shù)據(jù)包是如何丟失的。這是因為不管是TCP還是IP都沒有擁塞通知功能,而路由器都可以明確地向終端節(jié)點發(fā)出連接擁塞警告。

在快速恢復(fù)中,服務(wù)器端和客戶端的丟失跟蹤僅僅顯示出極少的嘗試。當(dāng)節(jié)點處察覺了丟失后,三次重復(fù)ACK僅僅發(fā)生了兩次,并且服務(wù)器卻并沒有做出快速重傳。結(jié)果是這樣的,不管服務(wù)器丟失了多少個數(shù)據(jù)包,它往往都需要花費2.5秒來恢復(fù)一個丟失。

這個圖繪制了上面吞吐量圖中的線之間的差(紅色=黑色-紅色),并且顯示(紅色)它與任何一秒上的平均吞吐量的差別。這樣提供了更好地流解析。藍色標(biāo)記只是表示每個21-數(shù)據(jù)包(31KB)SMB塊終止的位置(此處,延時ACK損失時間是150毫秒)。

如果不存在延時ACK,那么藍色標(biāo)記將會更緊密,紅色的曲線則是直線向下,而圖的長度將變短

藍色標(biāo)記之間的差距是由數(shù)據(jù)包丟失造成的。在160秒中存在14處1到2秒的差距。

向下斜的紅色曲線部分顯示吞吐量在丟失恢復(fù)后正在追趕——或超過——平均值。

紅色向下斜的部分大約比平均值快6,200Bps。因此,當(dāng)不存在數(shù)據(jù)包丟失時,每秒將傳輸27 KB + 6.2 KB = 33.2 KB數(shù)據(jù)。這將提高23%的吞吐量。需要明確的是:如果0.25%數(shù)據(jù)包丟失率可以減少20%吞吐量,要么重新配置TCP使用更新的恢復(fù)規(guī)則(通過Repeated Acks實現(xiàn)Fast Retransmission),要么考慮使用正確的傳輸協(xié)議,所以必須對每個傳輸流量的網(wǎng)絡(luò)接口保持高度的警惕性。

這些例子都說明了,作為一名建筑師、管理人員和技術(shù)人員都必須非常的細心:

1.了解備用物理網(wǎng)絡(luò)組件和鏈接的各個方面

2.了解備用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的各個方面

3.了解哪些工具可以用來查看網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

4.了解在默認(rèn)和可配置參數(shù)上,供應(yīng)商的產(chǎn)品提供哪些協(xié)議棧

5.同時必須熱情對待用戶

記住,要做好一切的準(zhǔn)備,不只是去購買更快速交換機或租借更快的線路?。ū忍鼐W(wǎng))

發(fā)布:2007-04-21 13:52    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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