На сегодняшний день, стек протоколов TCP/IP, де-факто, стал основным стандартом для передачи данных в сети Интернет. Так, например, для передачи файлов практически всегда используется протокол TCP. Он обеспечивает гарантированную доставку с установлением соединений. Но, гарантированная доставка накладывает свои ограничения. Протокол TCP требует, чтобы все отправленные данные были подтверждены принявшей их стороной. Отправителю разрешается передавать некоторое количество данных, не дожидаясь подтверждения приема ранее отправленных данных. Таким образом, между отправленными и подтвержденными данными существует окно уже отправленных, но еще неподтвержденных данных. Значение поля TCP Window определяет максимальное количество октетов, которые может переслать система участнику обмена не дожидаясь подтверждения об их получении. 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 = bandwidth * delay
например, для 10M-сети и задержкой 10ms формула дает значение TCP Window 12.5KB (что соответствует примерно девяти сегментам по 1460 Байт). Это значение TCP Window обеспечит оптимальный разгон TCP сессии на 10M-локальной сети с задержками до 10ms. Если пропускная способность сети будет уменьшаться, то при том же значении TCP Window будут допустимы большие задержки.
Реализация TCP/IP стека в Microsoft Windows ориентирована на улучшение производительности в сетях с большой емкостью и малыми задержками (RTT - Round Trip Time), т.е. на работу в локальных сетях. Например, в Windows 2000 по умолчанию значение TCP Window установлено в 17520 (12 сегментов). Это означает, что для разгона TCP-сессии до полной полосы пропускания задержка не должна превышать:
- 0.1ms на 100M LAN-сети
- 1.4ms на 10M LAN-сети
- 68.4ms на 2M WAN-сети
Значение TCP window, установленное по-умолчанию, можно изменять, например в Windows2000 значение TCP window определяется в реестре в [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters]. Для настройки на других платформах следует обратиться к документации.
© ttk.ru
