• 计算机网络基本概述-L3

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    • 相关参数计算

    时延是指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。

    网络时延由几部分组成:

    发送时延:主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
    传播时延:电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
    处理时延:主机或路由器在收到分组时要花费一定时间进行处理,一般不方便计算。
    还有种时延叫做 排队时延 ,指的是 分组在进过网络传输时,要经过许多路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。这里将其看成处理时延的一部分。

    • TCP三次握手讲解视频

    https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=2794445694683713234

    • 基于TCP协议网络优化案例

    TCP 自引入以来发生的改变
    TCP 自引入以来,一些关键功能已经改变:

    典型的网络速度增加了四个数量级。
    系统中的典型内存增加了四个数量级。
    第一项改变的结果是原始 TCP 窗口大小导致网络资源的使用效率低下。发送方会在网络条件下以尽可能最快的速度发送一个窗口的数据,然后在等待 TCP 窗口更新期间闲置相当长的时间。第二项改变的结果是发送方和接收方可以使用更多的内存进行联网,以解决第一项改变所暴露的限制。

    下图说明了这种改变。

    发送方无法充分利用网络,因为它需要等待 TCP 窗口更新才能发送更多数据。

    一次发送更多数据
    解决方案是一次发送更多数据。随着网络带宽的增加,更多数据可以容纳到管道(网络)中,并且随着管道变得越来越长,确认收到数据需要更长的时间。这种关系称为带宽时延乘积 (BDP)。该值的计算方法是,用带宽乘以往返时间 (RTT),得到的值就代表为填满管道应发送的最佳位数。公式如下:

    BDP(位)= 带宽(位/秒)* RTT(秒)

    计算得出的 BDP 用作优化建议的 TCP 窗口大小。

    例如,假设您有一个 10 Gbps 的网络,RTT 为 30 毫秒。对于窗口大小,请使用原始 TCP 窗口大小的值(65535 字节)。该值远不能充分利用带宽能力。此链接上可能的最大 TCP 性能如下:

    (65535 字节 * 8 位/字节)= 带宽 * 0.030 秒
    带宽 =(65535 字节 * 8 位/字节)/0.030 秒
    带宽 = 524280 位/0.030 秒
    带宽 = 17476000 位/秒
    换句话说,这些值产生的吞吐量略超过每秒 17 Mbit,这仅发挥了 10 Gbps 网络的一小部分能力。

    解决方案:TCP 窗口大小缩放
    为了解决 TCP 窗口大小的原始设计所施加的性能限制,我们引入了 TCP 协议的扩展,允许将窗口大小扩张到更大的值。窗口缩放支持将窗口扩大到最多 1,073,725,440 字节(接近 1 GiB)。RFC 7323 中的 TCP 窗口缩放选项部分简要介绍了此功能。

    窗口缩放扩展将 TCP 窗口的定义扩展为使用 30 位,然后使用隐式缩放比例在 TCP 标头的 16 位窗口字段中包含此 30 位值。要查看是否在基于 Linux 的系统上启用了该功能,请使用以下命令:

    sudo sysctl net.ipv4.tcp_window_scaling
    一键获取完整项目代码
    默认情况下,所有 Google Cloud Linux 虚拟机都已启用此功能。返回值 1 表示该选项已启用。如果该功能被停用,则可以使用以下命令进行启用:

    sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_window_scaling=1

    • 个人测验
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    个人测验
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    • 虚拟仿真实验
    活动类型:
    作业提交
    活动名称:
    虚拟仿真实验
    活动描述:
    1、实验目的 了解运输层TCP协议基本概念、报文结构 分析TCP报文头部 分析TCP连接建立过程、TCP连接释放 掌握利用tcpdump和wireshark进行tcp协议分析技术。 2、实验环境 硬件要求:阿里云云主机ECS 一台。 软件要求:Linux/ Window
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