【正文】 . . . .目錄1 背景描述 22 TCP相關知識點 2 TCP傳輸?shù)淖畲髨笪亩?2 TCP發(fā)送報文的確認 3 滑動窗口與接收緩沖區(qū) 3 發(fā)送緩沖區(qū) 3 慢啟動與擁塞避免算法 33 ADSL模板中交織與快速的區(qū)別 4 Channel mode－通道模式 4 Unit of interleaved delay－交織延遲單位 54 一例FTP下載慢情況的分析 6 縮短線路時延 10 增大滑動窗口和發(fā)送緩沖區(qū)的容量 105 佛山網(wǎng)通現(xiàn)網(wǎng)測試的結(jié)果 13 ADSL/ADSL2+FTP下載速率測試（突出改變時延帶來的影響） 14 ADSL下載速率測試（突出改變緩沖區(qū)帶來的影響） 15 ADSL2+下載速率測試（同樣是突出改變緩沖區(qū)帶來的影響） 166 結(jié)論 17學習參考FTP下載速率慢原因分析及處理指導書1 背景描述在DSLAM的應用中，經(jīng)常用到FTP下載來測試ADSL的帶寬。我們在測試時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)FTP下載速率比ADSL的帶寬小很多，本文就是從原理入手逐步分析問題的原因。首先強調(diào)一點，F(xiàn)TP下載速率肯定不會大于通道的帶寬，因為ADSL通道就好比運載貨物的列車，我們只可能盡量的裝滿它，但絕不會超過它；甚至使用多個FTP同時下載，每個FTP下載速度的總和也不會大于通道的帶寬（測試標準中均建議使用多個FTP同時下載）。其次，F(xiàn)TP下載是一個端到端的處理過程。下載速率涉及到端到端整個業(yè)務流程的每個環(huán)節(jié)，包括了硬件性能、線路帶寬、線路時延，緩沖區(qū)算法等。使用FTP下載是一種比較方便（或者說常規(guī)應用中也沒有比它更好的）的方式來判斷帶寬的方法，不過我們要盡可能排除一切瓶頸，使FTP下載速度接近通道的帶寬。2 TCP相關知識點問題分析涉及到的TCP知識點介紹一下。熟悉TCP的人可以跳過此節(jié)，太不熟悉TCP的人請直接參考TCP/IP相關資料，此處不做過多的基本知識介紹。 TCP傳輸?shù)淖畲髨笪亩蜹CP下載大文件時，需要把大文件切割為一系列報文段進行發(fā)送。如果每個報文段的容量過小，則會影響到發(fā)送效率。在以太網(wǎng)上傳輸時，以太網(wǎng)最大幀長為1518字節(jié)，去除以太網(wǎng)幀頭及校驗，以太網(wǎng)幀的凈荷為1500字節(jié)。IP報文頭最小字節(jié)數(shù)為20，TCP報文頭最小字節(jié)數(shù)為20，TCP報文最大凈荷就為1460字節(jié)了。在TCP連接建立時，協(xié)商出來的最大報文段為1460字節(jié)。假設FTP下載的發(fā)送緩沖區(qū)為8K bytes。在下載大文件時，發(fā)送報文數(shù)據(jù)大小序列一般為：1460，1460，1460，1460，1460，892或1460，1460，1176，1460，1460，1176，一般不會發(fā)送小數(shù)據(jù)的報文。 TCP發(fā)送報文的確認在一個TCP報文中包含有發(fā)送序列號和確認序列號。發(fā)送序列號是對自己發(fā)送數(shù)據(jù)的一個編號，一次連接中發(fā)送的數(shù)據(jù)會連續(xù)編號，通過發(fā)送序列號對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行標志。確認序列號用于通知對方，對方送過來的數(shù)據(jù)中小于此序列號的報文都被正確接收（包括不會亂序，不會丟失報文）。 滑動窗口與接收緩沖區(qū)滑動窗口是數(shù)據(jù)接收方控制數(shù)據(jù)傳輸流量的重要手段，此值反映的也是TCP接收緩沖區(qū)的大小。數(shù)據(jù)接收方通過此值告知對方自己的接收緩沖區(qū)大小，讓發(fā)送方根據(jù)此值調(diào)整發(fā)送策略。發(fā)送方已經(jīng)發(fā)送但還沒有被確認的數(shù)據(jù)字節(jié)，加上即將要發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)之和大于對方的滑動窗口，則發(fā)送方會停止發(fā)送報文。除非發(fā)送方收到了新的確認報文，或收到對方滑動窗口擴大后，前面所說的限制被打破，才可能繼續(xù)發(fā)送報文?；瑒哟翱跁討B(tài)調(diào)整的。當應用層從接收緩沖區(qū)取走數(shù)據(jù)時滑動窗口就會擴大，接收緩沖區(qū)收到新的報文時滑動窗口會減少。當滑動窗口變化時，會依據(jù)一定的策略向?qū)Ψ桨l(fā)送滑動窗口更新通告，算法可參考TCP/IP相關文檔。 發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送緩沖區(qū)的大小會影響到發(fā)送策略。在對方滑動窗口足夠大的情況下，發(fā)送端發(fā)送的未被確認的數(shù)據(jù)大小不能超過發(fā)送緩沖區(qū)的大小。一旦到達發(fā)送緩沖區(qū)大小的臨界點，則發(fā)送端停止發(fā)送。這是因為已發(fā)送但還沒有被確認的數(shù)據(jù)還會繼續(xù)滯留在發(fā)送緩沖區(qū)中，占用了空間。只要是沒有被確認的數(shù)據(jù)都可能會重傳，發(fā)送緩沖區(qū)不會將這些數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中清除，否則需要重傳時找不到這些數(shù)據(jù)。我們可以想想，應用層發(fā)送數(shù)據(jù)時只會send一次，TCP層的重傳就靠自己了，所以原始的數(shù)據(jù)不會在TCP發(fā)送緩沖區(qū)中被清除掉。 慢啟動與擁塞避免算法如果發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)（滑動窗口）都足夠大，那么發(fā)送端是否會盡量發(fā)送數(shù)據(jù)呢？如果中間網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞或丟包，快速發(fā)送報文會造成不斷的重傳，傳輸效率會更低。TCP會采用擁塞避免算法和慢啟動來調(diào)整發(fā)送策略，避免傳輸線路上的數(shù)據(jù)擁塞。一旦發(fā)現(xiàn)有擁塞現(xiàn)象（超時或收到重復確認），發(fā)送方會降低發(fā)送速度。3 ADSL模板中交織與快速的區(qū)別 Channel mode－通道模式Fast：快速方式，糾錯能力一般，但延遲較小，適用于那些對延遲敏感的業(yè)務，比如視頻點播、可視電話等。Interleaved：交織方式，糾錯能力較強，隨著深度越深，糾錯能力越強，但相應的延遲就越大，這種方式適用于那些對可靠性要求較高但不太在意延遲的業(yè)務。下面簡單介紹一下快速、交織的處理過程；比如首先假定上層來的順序比特流如下：B6B5B4B3B2B1A8A7A6A5A4A3A2A1→→一般沒有交織的情況下（如快速方式），線路是按照上層來的比特流順序進行傳送，這樣前面的比特先被傳送，并且先到接收端，相應的時延較小，但誤碼的可能性就較大，比如如果線路上遇到脈沖干擾等，這些干擾持續(xù)的時間較短，但會致使連續(xù)的比特錯誤，如下：B6B5B4B3B2B1A8A7A6A5A4A3A2A1→→由于以上是按照上層來的比特流順序進行傳送的，這樣這些連續(xù)的比特錯誤到達接收端也是連續(xù)的，達到一定程度，線路本身的差錯控制碼（如FEC）等也將無能為力，最終產(chǎn)生線路誤碼，只能由高層協(xié)議的重傳協(xié)議來保證了。在交織情況下，線路沒有按照上層來的比特流順序進行傳送，而是按照碼字間隔的傳送它們的比特，這是通過一個交織器，讓比特流橫向進、縱向出來完成的，如下為交織器的工作原理：橫向進↑縱向出→→→A8A7A6A5A4A3A2A1B8B7B6B5B4B3B2B1C8C7C6C5C4C3C2C1經(jīng)過交織器處理后線路上傳送的比特流順序?qū)椋築5A5C4B4A4C3B3A3C2B2A2C1B1A1→→到達接收端后交織器以相反的方式處理，縱向進、橫向出，最后結(jié)果如下：縱向進↓橫向出A8A7A6A5A4A3A2A1→→→B8B7B6B5B4B3B2B1C8C7C6C5C4C3C2C1