TCP：使用多个连接可以实现更高的传输速率吗？

Question

在高延迟的环境下（假设没有针对每个连接进行流量整形等）使用多个并行TCP连接是否可以实现更好的数据传输速率？或者TCP能否通过单个连接利用整个带宽？

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如果接收方不报告缓冲区拥塞（窗口大小为0），TCP是否以尽可能快的速度发送数据？因此，如果RTT例如为60秒，它不会影响速率吗？是否存在某些限制速率的最大窗口大小或其他因素？

- JtR

Answer 1

< p>多个并发连接可能会给您带来一个好处（在遵循dove和Brian提到的相同注意事项的前提下），那就是您将能够更好地克服TCP接收窗口过小的问题。

这与带宽延迟乘积有关。(这里有一个更详细的解释。)

简单总结一下: 在高延迟、高带宽的环境中，诸如TCP之类的可靠通信通常受到任何时候正在传输的数据量的限制。多个连接是解决此问题的一种方法，因为带宽延迟乘积对每个连接都适用。

更详细地说，考虑以下情况: 您的端到端带宽为每秒10^8比特（10兆比特/秒），往返延迟为100毫秒（0.1秒）。

因此，在第一位数据的确认返回发送方之前，可以发送多达10^7比特（10兆比特=约1.25兆字节）的数据。

这将取决于您的操作系统的TCP栈，但是TCP接收窗口大小的一个不罕见的值是64K字节。这显然太小了，无法充分利用端到端带宽; 一旦发送了64kbytes（512kbits）的数据，则发送进程将等待接收方的窗口更新，表示已消耗某些数据，然后再将更多数据放入传输线上。

通过同时打开多个TCP会话来解决此问题，因为每个TCP会话都有自己的发送/接收缓冲区。

当然，在互联网上很难确定真正可用的端到端带宽，因为涉及TCP窗口大小、争用等因素。如果您能提供一些示例数字，我们可能能够提供更多帮助。

您应该考虑的另一个选项是在创建套接字时设置较大的接收窗口，可以使用全局操作系统设置或套接字选项逐个进行。

- Muz

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你的意思是“最多10^8位”吗？ - tmm1

Answer 2

如果您是链接上唯一的人，它将增加开销并降低速度。然而，当与他人共享完全饱和的链接时，这是一种欺骗系统并增加您总体速度的方法（每个连接都比单个连接慢，但聚合后将更快，因为您现在拥有更大比例的 "时间槽"（技术术语是什么？我现在不记得了）分配给您）。

- Brian Knoblauch

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延迟是怎么样的呢？它是如何影响速率的？如果使用足够大的缓冲区，那么延迟是否不会影响速率？ - JtR

根据TCP窗口的大小，任何缓冲区都远不如此重要。 - Brian Knoblauch

Answer 3

是的，但并不一定容易实现。像Akamai这样的CDN通过压缩比通常发送的更大的数据包来提高性能，因为它们有专用的可靠管道。如果不了解您的应用程序，很难给出更好的细节。

- dove

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我的应用程序正在单向传输数据，而不需要任何应用层对话。只需将数据推送到远程套接字即可。 - JtR

我可能不太了解这里的情况，但如果不是太困难的话，最可靠的方法是设置一个试用。在我看来，鉴于它是单向的，肯定有潜力。 - dove

你是否在寻找可靠的（基于连接的）套接字？如果不是，可能使用UDP而不是TCP会有所帮助？ - AshtonKJ

是的，它应该是可靠的，所以UDP不是选择。 - JtR

Answer 4

Muz对问题的描述非常准确。

请记住，利用它可能取决于您操作系统中TCP的实现。特别是，为了获得最佳结果，您需要一个支持RFC 1323中窗口缩放选项的TCP堆栈。

此外，您可能需要调整一些操作系统设置才能使其正常工作。在Windows上，有一个名为TcpWindowSize的注册表设置，您可能需要进行调整。有一篇微软知识库文章224829：Windows 2000和Windows Server 2003 TCP功能说明描述了如何进行调整。

- Tim Farley