TCP flow control, congestion avoidance

Transkript

1 TCP flow control, congestion Christian Dondrup Tim Nelißen 1

2 Übersicht Einleitung Sliding Window Delayed Acknowledgements Nagle Algorithm Slow Start Congestion Avoidance Round-Trip Time (RTT) Silly Window Syndrome Quellen Fragen, Anregungen 2

3 Einleitung Warum lohnt sich ein zweiter Vortrag? Wir wollte auch einen Vortrag halten TCP ist nicht wirklich perfekt Ohne Kontrollen entstehen Congestions 3

4 Sliding Window (Ergänzung) Das Window besteht aus 3 Pointern 3ter Pointer wirkt als Grenze 4

5 Delayed Acknowledgements (Ergänzung) Wartet bis zu 200ms (Timer) Timer wird beim KernelBoot gestartet Empfänger sendet gesammelte ACKs 5

6 Delayed Acknowledgements Zeitdifferenz zwischen Empfang und Senden nicht genau 200ms RLogin benötigt echo Server hat kein Delayed ACK 6

7 Nagle Algorithm (RFC 986) Wann es Sinn macht Wann man es nicht braucht 7

8 Nagle Algorithm (wann es Sinn macht) Wird bei langsamen Netzwerken eingesetzt (z.b. RLogin) 1byte-Befehle werden gesammelt Entlastet das Netzwerk 8

9 Nagle Algorithm (Wann man es nicht braucht) X-Window (small messages wie Mausbewegung) Funktionstaste sind 3 byte groß z.b.: F1-Taste: ESC + [ + M F2-Taste: ESC + [ + N 9

10 Nagle Algorithm (Beispiel mit Nagle) 2tes Packet wird erst nach Empfang des ACKs gesendet Dauert insgesamt 3.39sec 10

11 Nagle Algorithm (Beispiel ohne Nagle) Pakete werden direkt gesendet Geht schneller (da timeout wieder gleich schnell) 11

12 Slow Start Flow Control durch den Sender 12

13 Slow Start Initialisiert das Congestion Window (cwnd) Überwacht die Ankommenden ACK s Erhöht das cwnd exponentiell 13

14 Slow Start Beispiel: Das cwnd wird mit 1 initialisiert Bei ACK auf 2 erhöht Bei den beiden nächsten ACK S auf 4 Dann auf 8 erhöht usw. 14

15 Congestion Avoidance Was tun bei Verstopfung? 15

16 Congestion Avoidance 1% Paketverlust durch Beschädigung Verstopfung (Congestion) durch zu hohe Sendegeschwindigkeit 16

17 Congestion Avoidance Slow Start und Congestion Avoidance sind zwei verschieden Algorithmen Beide Algorithmen werden aber zusammen implementiert, denn der eine verursacht die Verstopfung und der andere soll sie beheben. 17

18 Congestion Avoidance Man nehme: Congestion Window (cwnd) Wird mit 1 initialisiert Slow Start threshold size (ssthresh) Wenn eine Verstopfung auftritt wird das ssthresh auf die Hälfte der Paketzahl gesetzt, aber min. 2 18

19 Congestion Avoidance Bei Ankunft eines ACK wird das cwnd erhöht abhängig davon ob Slow Start oder Congestion Avoidance angewandt wird Wenn das cwnd kleiner oder gleich der ssthresh ist wird Slow Start angewandt, ansonsten Congestion Avoidance 19

20 Congestion Avoidance Beispiel: Verstopfung bei 32 Die ssthresh auf 16 Das cwnd auf 1 Slow Start beginnt und erhöht die Paketzahl exponentiell Ab 16 Pakete übernimmt Congestion Avoidance 20

21 Round-Trip Time (RTT) Woher weiß TCP wie lang eine Runde ist? 21

22 RTT Fundamental für TCP Kann sich mit jedem Paket ändern und wird deshalb jedes mal neu berechnet Jede neue Berechnung geht zu 10% in die geschätzte gesamt Zeit ein 22

23 RTT R = Geschätzte gesamt RTT M = Gemessene RTT = Glättungsfaktor (Empfohlenerweise mit dem Wert 0,9) 23

24 Silly Window Syndrome Was so alles passiert wenn man dies alles nicht beachtet 24

25 Silly Window Syndrome Beidseitiger Fehler Der Empfänger bietet ein Fenster mit einem Byte an Der Sender schickt Daten sofort wenn er sie bekommt Das Netz bricht unter 41 Byte Paketen zusammen 25

26 Quellen W. Richard Stevens TCP/IP Illustrated, Vol.1 Douglas E. Comer Internetworking with TCP/IP, Vol.1 26

27 Fragen & Anregungen Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit 27