TCP协议优化在互联网行业的应用

TCP协议优化在互联网行业中的应用刘泓昊hritian@http://www.77cn.com.cn http://www.77cn.com.cn/hritian http://www.77cn.com.cn

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目录 TCP协议优化的价值和意义

TCP协议优化的思路

TCP协议优化的实践

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TCP协议的适用范围 TCP协议承载了Internet上80%的流量 几乎所有基于浏览器和http的互联网应用都是由 TCP协议承载的 微博、SNS、门户、搜索 电子商务 游戏 http视频点播

互联网的C-S(用户-服务器)模型决定了它们用且只能用TCP协议来承载，私有协议的方法行不通；

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TCP协议决定连接的发送速率 可靠传输机制TCP协议要在尽力而为(best-effort)的IP网络服务模型的基础上，实现可靠的数据传输；

拥塞控制 TCP协议通过控制连接的拥塞窗口来避免网络拥塞； Rate=cwnd*mss/rtt

TCP协议决定了连接的发送速率；

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影响用户访问速度的因素响应时间应用类型

网络质量

TCP协议栈

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网络质量无法保证 网络质量很好的时候，用户的访问速度很快，网络服务质量很好； 但是，IP的尽力而为服务模型决定了，网络质量是无法保证的，尤其是： 随着用户接入带宽的不断扩大，高峰期骨干网的拥堵会只越来越严重； 随着无线接入的普及，无线网络随机丢包和时延抖动的特性，决定了网络质量更加无法保证；

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TCP协议优化的价值 TCP协议优化的价值体现在网络环境不好的时候 TCP协议优化解决的不是更快，而是不慢；

TCP协议优化解决的是用户网络访问失败的问题；

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TCP协议优化效果展示

排除掉DNS时间，整个请求话费的时间对比是：

0.31s

:

0.515s

还需要强调的是，访问效果最差的5%的用户，内容下载时间的对比是：

0.65 s: 2.45s SACC2011

效果分析 高峰期网络拥塞是无法避免的；

访问时间最长的10%的用户对平均访问时间的影响非常大； TCP协议优化技术可以大大减缓网络高峰期，网络质量严重下降对用户访问的影响； TCP协议优化对于减少“高点”特别有帮助； TCP协议优化尤其对于减少“下载时间”特别有价值

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目录 TCP协议优化的价值和意义

TCP协议优化的思路

TCP协议优化的实践

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资源分配-效率 效率：充分利用网络(瓶颈链路)的(带宽)资源 本世纪初提出在高速网络环境下网络资源不能被充分利用 我们所熟知的BIC/CUBIC、HTCP、C-TCP、FAST都是在这个背景下提出的； 而且，在中国、效率并不是问题；

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资源分配-合理 带宽的合理分配 Max-Min公平原则：处于相同瓶颈链路的连接，分享的带宽相同； 传统的max-min

公平性导致了应用间的不公平

最理想的分配是按需分配 只有基于应用的QoS才能实现按需分配；

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TCP协议优化的本质 TCP协议优化的本质是端到端的QoS

是在尽力而为的服务模型上实现关键应用的服务质量保证 是让控制速率的tcp协议栈来保证应用的服务质量 是站在带宽分配的角度，实现网络带宽资源的按需分配；

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TCP协议优化的方法-定制 通用的算法往往要考虑到各种可能的情况，从而导致其设计的时候偏保守； 通用的算法不可能实现按需分配；

定制的本质是根据已知的特定应用场景和网络环境，明确合理的目标，发展出适合的算法；

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TCP协议栈的定制 根据应用定制 根据应用的QoS要求确立合理的目标；

设计算法时要考虑应用的特性

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TCP协议栈的定制 根据网络环境定制 明确的网络环境可以设置更优的参数 连接超时时间 最大重传超时时间 初始拥塞窗口

明确的网络环境有利用拥塞控制算法的设计

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