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TCP是一種可靠的傳輸層協(xié)議，它提供了全雙工連接的字節(jié)流服務(wù)。TCP的帶寬使它適合于遠(yuǎn)距離的IP網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)包丟失和包失序的可能性較大。真正是使TCP變得復(fù)雜的是流量控制和擁塞控制機(jī)制。流量控制和擁塞控制機(jī)制通常相互影響，所以對高性能的網(wǎng)絡(luò)來時，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整是十分重要的。這里我們就詳細(xì)的介紹一下如何根據(jù)實(shí)際部署調(diào)整TCP。
在發(fā)送端調(diào)整TCP
在發(fā)送端進(jìn)行TCP調(diào)整，能夠控制注入網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)端客戶終端的數(shù)據(jù)的大小。有幾個并發(fā)的機(jī)制，使得調(diào)整TCP變得更復(fù)雜。所以，為了更好的理解，我們將把這幾個部分分開介紹，然后再介紹這些機(jī)制如何合并在一起工作。我們將介紹兩個階段：啟動階段和穩(wěn)定狀態(tài)階段。啟動階段的TCP調(diào)整與我們能夠向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)包的速度有關(guān)。穩(wěn)定狀態(tài)階段的TCP調(diào)整與TCP通信的其它方面有關(guān)，比如調(diào)整計時器，最大窗口大小，等等。
啟動階段
在啟動階段的調(diào)整中，我們介紹TCP發(fā)送者如何在一個特定連接上開始發(fā)送數(shù)據(jù)。新建連接的一個問題是不知道網(wǎng)絡(luò)管道的傳輸能力。所以我們以這樣的方式開始，以越來越快的速度發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到我們知道網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，然后再根據(jù)傳輸能力進(jìn)行調(diào)整。宏觀行為的改變需要手動的TCP調(diào)整，比如當(dāng)我們在像無線網(wǎng)那樣的低速信道中或者在10Gbit/sec這樣的高速信道時。在最開始的時候就發(fā)送最大的數(shù)據(jù)包會造成災(zāi)難性的后果。最好是根據(jù)傳輸情況，慢慢的增加發(fā)送的速度。
在這一階段，擁塞窗口比接收窗口要小得多。這說明發(fā)送者通過計算擁塞窗口并根據(jù)擁塞窗口大小限制發(fā)送的數(shù)據(jù)，控制著發(fā)送給接收者的流量大小。任何小的流量突增都可以被隊(duì)列吸收。有三種重要的TCP可調(diào)參數(shù)：
tcp_slow_start_initial：在socket連接建立后，立即創(chuàng)建初始的擁塞窗口。
tcp_slow_start_after_idle：先休止一段時間，再初始化擁塞窗口。現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一些關(guān)于網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的預(yù)備知識，我們就可以直接告訴大家慢慢的增大擁塞窗口，而不必從頭講起了。
tcp_cwnd_max：限制運(yùn)行的最大擁塞窗口。如果接收窗口增大了，那么tcp_cwnd_max也跟著增大到和接收窗口一樣大。
在不同類型的網(wǎng)絡(luò)中，你可以稍微調(diào)整這些參數(shù)的值，來控制你能夠發(fā)送數(shù)據(jù)的速度。如果你的網(wǎng)絡(luò)管道比較小，你可能就希望減少數(shù)據(jù)包，反之，如果你的網(wǎng)絡(luò)管道比較大，你可能就希望加快發(fā)送數(shù)據(jù)包的速度，充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
穩(wěn)定狀態(tài)階段
在穩(wěn)定狀態(tài)階段，當(dāng)情況穩(wěn)定并且初始化的啟動階段完成以后，socket連接就達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這時的調(diào)整就僅限于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和客戶端的擁塞情況減少延遲。我們必須以平均狀況傳輸，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)和客戶端數(shù)據(jù)的接收能力總會有一些波動。對這一階段的TCP調(diào)整，我們看一下下面的網(wǎng)絡(luò)屬性：
傳播延遲——這一屬性主要受距離遠(yuǎn)近的影響。它表示一個數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)所需的時間。在廣域網(wǎng)中，需要對這一屬性進(jìn)行調(diào)整使得盡量充分利用信道，增加允許發(fā)送的數(shù)據(jù)包。
連接速度——這一屬性是網(wǎng)絡(luò)管道的帶寬。對56kbit/sec的撥號連接和10Gbit/sec的光學(xué)局域網(wǎng)，連接速度的調(diào)整方法是不同的。
總之，TCP的調(diào)整也要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的類型和相關(guān)的主要屬性（傳播延遲，連接速度和錯誤率）而改變。有些情況下，這些屬性也會通過評估返回的響應(yīng)來進(jìn)行自調(diào)節(jié)。我們將針對各種新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：光學(xué)廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)，等等——介紹如何根據(jù)具體情況調(diào)整TCP。 |
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