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时延与速率问题

王朝other·作者佚名  2008-05-19
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一位客户通过卫星接入Internet,带宽为2M,连接方式如下:下行链路为卫星小站接LNB再接RCR,然后用RJ45接口接到以太网;上行链路是路由器V.35接MOD再接ODU,然后通过卫星小站发送出去。

路由器配置如下:

interface FastEthernet0/0

ip address 202.101.111.1 255.255.255.0

no ip directed-broadcast

!

interface Serial0/0

bandwidth 2048

ip address 10.1.1.2 255.255.255.252

no ip directed-broadcast

no keepalive

ignore-dcd

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.1

由于Serial 0/0 只发送不接收,对端无DCD信号,无keepalive信号,所以要设置no keepalive和ignore-dcd.

RCR (由卫星施工人员设置)的以太网地址与路由器F0/0同一子网,默认网关设为:202.101.111.1(路由器的以太网口地址).

设置完成后,测试发现:首先,ping 对端主机延时大,一个来回约为690ms。

由于卫星距地面约3.8万公里,信号往返约为3.8 x 4 =15.2 万公里,除以光速 30万公里每秒,约为0.5s,即500ms,所以延时基本正常。呵呵,这样算对吗?

还有一个让用户无法接受的测试结果是:用FTP从对端服务器下载文件,速率只能达到32k/s!

照理说线路的传输速率是2M bps,约等于250k 字节每秒才对,就算减掉协议的损耗,也该有个200k/s吧?

这个问题的揭示更有意思,它让我们发现延时是如何地影响了数据传输的速率。

我们知道FTP基于TCP,TCP在传输数据的时候接收方要进行应答,发送方在发送w个数据包后必须要收到一个应答包表明这些数据包已经送到,才能继续发送。如果线路的传输误码率很低,则w可以增大,反之要减少,这就是窗口机制。

本例中假设因线路质量极好,w达到16,MTU=1500,则发送方发送16 x 1500 = 24000 字节之后等待接收方的一个应答包(更正:Windows值为字节数,即发送n个字节后应等待一个应答,最大值:65535,故在此应为假设w=24000),忽略建立连接的时间(三步握手建立连就用了 345 ms x 3 = 1035 ms 呢 ),忽略字节流的传输时间,这24000个字节经过卫星链路到达接收方时花了345ms(690 ms / 2),接收发的应答包在345ms后亦传到了接收方处,则在这次传输中 24000 字节花了 690 ms, 速率为33.97k 字节每秒。

照此计算,在一般局域网中,如果延时为10 ms, 则在同样 n=16 MTU=1500的条件下速率可达2344k 字节每秒。当然,这要求你的线路带宽大于2344k 字节每秒(即18.3M bps),否则网络将出现阻塞,速度下降。

由于速率只有32k/s,故上述的一个FTP会话其实只占了带宽的大约1/8.如果使用多线程的FTP工具,如netants,由可以充分利用带宽,使下载速度达到200k/s左右,实验证明了这一点。

 
 
 
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