FAST TCP: алгоритм управления перегрузками TCP для сетей с высокой задержкой. Улучшает скорость передачи данных, совместим с существующими протоколами.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Алгоритм предотвращения перегрузки TCP
TCP congestion avoidance algorithm
FAST TCP (также записывается как FastTCP) — это алгоритм предотвращения перегрузки TCP, специально разработанный для каналов связи с большой задержкой и протяжённостью, разработанный в Netlab Калифорнийского технологического института и в настоящее время коммерциализированный компанией FastSoft. Компания FastSoft была приобретена Akamai Technologies в 2012 году. FastTCP совместим с существующими алгоритмами TCP и требует модификации только на стороне отправки данных.
FAST TCP (also written FastTCP) is a TCP congestion avoidance algorithm especially targeted at long distance, high latency links, developed at the Netlab, California Institute of Technology and now being commercialized by FastSoft. FastSoft was acquired by Akamai Technologies in 2012. FastTCP is compatible with existing TCP algorithms, requiring modification only to the computer which is sending data.
Имя
Название FAST — это рекурсивный акроним для FAST AQM Scalable TCP, где AQM расшифровывается как Active Queue Management, а TCP — протокол управления передачей.
The name FAST is a recursive acronym for FAST AQM Scalable TCP, where AQM stands for Active Queue Management, and TCP stands for Transmission Control Protocol.
Принципы работы
Роль контроля за перегрузкой заключается в регулировании скорости передачи данных, "загрузки", в соответствии с пропускной способностью сети и скоростью передачи данных другими пользователями. Как и TCP Vegas, FAST TCP использует задержку в очереди вместо вероятности потери в качестве сигнала перегрузки. Большинство современных алгоритмов контроля загрузки обнаруживают перегрузку и снижают скорость, когда обнаруживают потерю пакетов, так что средняя скорость отправки зависит от вероятности потери. Это имеет два недостатка. Во-первых, для поддержания высоких скоростей передачи данных требуются низкие вероятности потерь; в случае TCP Reno требуются очень низкие вероятности потерь, но даже новые алгоритмы предотвращения перегрузки, такие как H TCP, BIC TCP и HSTCP, требуют более низких показателей потерь, чем те, которые обеспечиваются большинством беспроводных сетей широкополосного доступа. Кроме того, потеря пакета предоставляет лишь один бит информации об уровне перегрузки, в то время как задержка является непрерывной величиной и, в принципе, предоставляет больше информации о сети. Поток FAST TCP стремится поддерживать постоянное количество пакетов в очередях во всей сети. Количество пакетов в очередях оценивается путем измерения разницы между наблюдаемым временем кругового обхода (RTT) и базовым RTT, определяемым как время кругового обхода при отсутствии очереди. Базовый RTT оценивается как минимальное наблюдаемое RTT для соединения. Если в очередь поставлено недостаточно пакетов, скорость отправки увеличивается, а если слишком много – уменьшается. В этом отношении он является прямым потомком TCP Vegas. Разница между TCP Vegas и FAST TCP заключается в способе корректировки скорости, когда количество хранимых пакетов слишком мало или слишком велико. TCP Vegas вносит фиксированные изменения в скорость, независимо от того, насколько текущая скорость отличается от целевой. FAST TCP делает более крупные шаги, когда система находится дальше от состояния равновесия, и меньшие шаги вблизи равновесия. Это повышает скорость сходимости и стабильность.
The role of congestion control is to moderate the rate at which data is transmitted, "congestion", according to the capacity of the network and the rate at which other users are transmitting. Like TCP Vegas, FAST TCP uses queueing delay instead of loss probability as a congestion signal. Most current congestion control algorithms detect congestion and slow down when they discover that packets are being dropped, so that the average sending rate depends on the loss probability. This has two drawbacks. First, low loss probabilities are required to sustain high data rates; in the case of TCP Reno, very low loss probabilities are required, but even new congestion avoidance algorithms such as H TCP, BIC TCP and HSTCP require loss rates lower than those provided by most wireless wide area networks. Moreover, packet loss only provides a single bit of information about the congestion level, whereas delay is a continuous quantity and in principle provides more information about the network. A FAST TCP flow seeks to maintain a constant number of packets in queues throughout the network. The number of packets in queues is estimated by measuring the difference between the observed round trip time (RTT) and the base RTT, defined as the round trip time when there is no queueing. The base RTT is estimated as the minimum observed RTT for the connection. If too few packets are queued, the sending rate is increased, while if too many are queued, the rate is decreased. In this respect, it is a direct descendant of TCP Vegas. The difference between TCP Vegas and FAST TCP lies in the way in which the rate is adjusted when the number of packets stored is too small or large. TCP Vegas makes fixed size adjustments to the rate, independent of how far the current rate is from the target rate. FAST TCP makes larger steps when the system is further from equilibrium and smaller steps near equilibrium. This improves the speed of convergence and the stability.
Интеллектуальная собственность
В отличие от большинства алгоритмов предотвращения перегрузок TCP, FAST TCP защищен рядом патентов. Вместо стремления к стандартизации в IETF, изобретатели FAST, в частности Стивен Х. Лоу и Ченг Джин, стремятся коммерциализировать его через компанию FastSoft. В настоящее время FastSoft продает устройство в форм-факторе 1U, которое можно развернуть на стороне отправителя без необходимости каких-либо других программных или аппаратных изменений на обоих концах соединения.
Unlike most TCP congestion avoidance algorithms, FAST TCP is protected by several patents. Instead of seeking standardization by the IETF, the inventors of FAST, notably Steven H. Low and Cheng Jin, are seeking to commercialize it through the company FastSoft. Currently FastSoft sells a 1 Unit rack appliance which can be deployed at the sender side with no other software or hardware modifications needed on either end.