Вход
Регистрация
Помощь
Максимальный размер сегмента определяется значением MTU (Maximum Transmit Unit) с учетом размера заголовка. Обычно, для локальных сетей MTU=1500. TCP-заголовок минимум занимает 20 байт, т.о. количество данных,пересылаемых в одном сегменте TCP - 1460 байт.
Если размер разрешенного сегмента TCP Window - 1460,это значит, что приложение в рамках одной TCP-сессии может отправить только один сегмент, после чего необходимо будет дождаться подтверждения от получателя. Поэтому, если задержка доставки увеличивается - это приводит к уменьшению скорости передачи данных: и отправитель, и получатель начинают тратить основное время на ожидание подтверждений. Для увеличения пропускной способности отправитель начинает передавать в сеть большее количество сегментов, не дожидаясь подтверждения от получателя. Это осуществляется путем увеличения TCP Window, до тех пор, пока не будет занята вся сквозная емкость на участке сети между отправителем и получателем. Таким образом, TCP пытается оптимизировать окно передачи для того, чтобы достичь максимальной скорости. При установлении соединения участники договариваются о максимальном значении TCP Window, что накладывает жесткое ограничение на скорость передачи, даже при наличии достаточно емкого канала передачи.
В случае если пропускная способность сети между участниками обмена достаточно велика, а задержка передачи - большая, то в процессе передачи в каждый момент времени на участке сети между хостами может осуществляться передача одновременно множества TCP-сегментов. При этом для оптимального использования существующей емкости размер TCP Window должен быть рассчитан как:
window size (W) = bandwidth * delay (D)
Рассмотрим методы определения максимально возможной пропускной способности TCP-соединения, которая зависит от размера окна отправки, задержки и скорости передачи данных. Введем следующие обозначения: W— размер окна в байтах; R — скорость передачи данных (бит/с) по определенному соединению, доступная на стороне отправителя; D — задержка (в секундах) при передаче данных между отправителем и получателем через определенное соединение.
Предположим, отправитель начинает передавать последовательность байтов получателю через установленное соединение. Первый байт достигнет получателя через время, равное D секундам. Такое же время потребуется для получения подтверждения. В течение этого промежутка времени отправитель способен передать 2RD бит, или RD/4 байт. Но отправитель ограничен размером окна в W байт и не может сдвигать окно до получения подтверждения.Только при W≥RD/4 в этом соединении достигается максимально возможная пропускная способность. В противном случае близость фактической пропускной способности к максимальной определяется отношением W к RD/4. Следовательно,нормированная пропускная способность S/Smax может быть выражена как
S/Smax =
{
1, если W≥RD/4,
4W/RD, если W<RD/4.
Анализируя взаимное влияние рассмотренных параметров, можно получить представление о потенциале протокола TCP в плане повышения производительности. При этом следует принять во внимание множество факторов, которые заметно усложняют описанную выше ситуацию.
Во-первых, в большинстве случаев несколько TCP-соединений мультиплексируются через один канал, так что каждое соединение получает часть его доступной пропускной способности. Это приводит к снижению скорости передачи R и,следовательно, эффективности работы протокола.
Во-вторых, множество TCP-соединений будет проходить через несколько маршрутизаторов, и время D окажется равным сумме задержек в отдельных каналах и маршрутизаторах на пути передачи данных. Суммарная задержка в маршрутизаторах часто вносит основной вклад в значение D, особенно при возникновении перегрузок.
В-третьих, значение R в вышеприведенной формуле определяет скорость передачи данных, доступную для соединения только на стороне отправителя. Если она превышает скорость на одном из участков пути от отправителя к получателю, то попытка передачи данных на максимальной скорости приведет к образованию «узкого места», что неизбежно увеличит время D.
В-четвертых, если любой потерянный сегмент должен быть передан вновь,фактическая пропускная способность снижается еще больше, влияние же потерянных сегментов определяется выбранной схемой повторных передач.
Цитата