網路評價算法

網路評價算法,是指現代網路中通過構建計算模型,將網路中由於傳輸延時,路由佇列,對端處理所構成的RTT (Round Trip Time)往返延時,丟包等一系列關係到網路質量的數據進行有效計算後,得出的最佳化評價及改善算法。

網路現狀

不可忽略的光速傳播,光速與分組在介質中的傳播速度比叫做折射率,光在光纖中的折射率是1.5。按照光速每秒鐘可以傳播30萬公里計算,在非真空的光纖中每秒可以傳播20萬公里。在銅軸電纜中光的折射率折射率為2.1-2.2。

舉例

路線 距離(km) 時間(ms):光在真空 時間(ms):光在非真空中傳播 時間(ms):光纖中的RTT 時間(ms):銅軸電纜中的RTT
紐約到舊金山 4148 14ms 21ms 42ms 58.8ms
紐約到倫敦 5585 19ms 28ms 56ms 78.3ms
紐約到悉尼 15993 53ms 80ms 160ms 224ms
赤道周長 400075 133.7ms 200ms 400ms 560ms

在中國的網路中,由於運營商的諸多限制,互聯互通情況差,同省的不同ISP之間的相互訪問,相同ISP的尖峰時段相互訪問,錯誤的鏈路路由,導致RTT 都可高達100~200ms或以上,至少相當於紐約到悉尼的RTT。

在當前網際網路協定中,普遍採用以TCP/IP協定作為傳輸協定。假設伺服器端和客戶端的頻寬足夠大,TCP client的對端RWND(接收視窗)的大小為65535,單位(位元組),同時我們普遍認為TCP INIT CWND (初始化擁塞視窗)都是10,單位(個包)。根據TCP的三次握手所消耗的RTT,TCP慢啟動以cubic算法的指數增長為前提。

MTU = 1500位元組,IP header = 20位元組(不外帶頭部), TCP header = 20位元組(不外帶頭部) ,MSS = MTU - IP header - TCP header = 1460位元組。 INIT CWND * MSS = 1460 * 10 =14600位元組,在首次傳輸中將傳輸14600位元組,10個MSS,在對端發回每個ACK後,將以指數增長CWND值將變為20,第二次傳輸中將變為40,以此類推。

我們可以看到高RTT帶來的影響,假設廊坊的client訪問滄州的server,在同樣傳輸1MB的內容10ms RTT 與 160ms RTT的傳輸區別:

路線 網路狀況 光纖中的RTT TCP三次握手 TCP傳輸時長 總傳輸時長 傳輸速度
河北廊坊 到 滄州 正常情況 10ms 10ms 70ms 80ms 1MB * 8bit / 0.08s = 100Mbps
河北廊坊 到 滄州 同ISP尖峰時段或不同ISP或錯誤的網路鏈路 160ms 160ms 1120ms 1280ms 1MB * 8bit / 1.28s = 6.25Mbps

如舉例中外加網路擁塞鏈路丟包,無線信號干擾丟包,寬頻抖動等因素,每一次丟包都會造成CWND值減半(cubic算法),迫使重傳發生,造成傳輸速度會進一步降低。

網路評價算法原理

網路評價算法,通過建立複雜數學模型,依靠高效的計算手段,可將有效網路數據通過計算,用來評價如RTT,擁塞鏈路丟包率,無線信號干擾丟包率,寬頻閾值,寬頻抖動,網路高低峰影響,跨ISP等多種複雜網路情形下的各種網路傳輸數值所造成的網路優與劣。可有依據的為網路的解析調整,傳輸鏈路調整,設備負載調整,移動網際網路傳輸最佳化提供翔實的依據。

同時網路評價算法提出了,頻寬不是最顯著的傳輸慢瓶頸,RTT 及各種情況下的丟包和其它相關的網路評測參數,是造成傳輸慢的真正原因。

套用領域

突破DNS解析 系統中的行政區劃概念,在網路中僅用網路評價算法來做出評價及調整;

突破現有移動網際網路網路中無法評測,無法最佳化的格局,在移動網際網路中針對無線信號改擾丟包及高RTT最佳化提供算法支持;

移動網際網路及固網尖峰時段網路鏈路最佳化;

在所有依賴網路傳輸的領域中,均有重要的幫助;

寬頻中國 計畫,改善中國網路高頻寬接入後的訪問體驗;

苗權

著名的CDN 專家,網路專家

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們