Internet Engineering Task Force (IETF) B. Constantine
Request for Comments: 6349 JDSU
Category: Informational G. Forget
ISSN: 2070-1721 Bell Canada (Ext. Consultant)
R. Geib
Deutsche Telekom
R. Schrage
Schrage Consulting
August 2011
Framework for TCP Throughput Testing
Abstract
抽象
This framework describes a practical methodology for measuring end-to-end TCP Throughput in a managed IP network. The goal is to provide a better indication in regard to user experience. In this framework, TCP and IP parameters are specified to optimize TCP Throughput.
このフレームワークは、管理IPネットワークでのエンドツーエンドのTCPスループットを測定するための実践的な方法論を説明しています。目標は、ユーザーエクスペリエンスの点でより良い指標を提供することです。このフレームワークでは、TCPとIPのパラメータは、TCPスループットを最適化するために指定されています。
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Table of Contents
目次
1. Introduction ....................................................3
1.1. Requirements Language ......................................4
1.2. Terminology ................................................5
1.3. TCP Equilibrium ............................................6
2. Scope and Goals .................................................7
3. Methodology .....................................................8
3.1. Path MTU ..................................................10
3.2. Round-Trip Time (RTT) and Bottleneck Bandwidth (BB) .......11
3.2.1. Measuring RTT ......................................11
3.2.2. Measuring BB .......................................12
3.3. Measuring TCP Throughput ..................................12
3.3.1. Minimum TCP RWND ...................................13
4. TCP Metrics ....................................................16
4.1. Transfer Time Ratio .......................................16
4.1.1. Maximum Achievable TCP Throughput Calculation ......17
4.1.2. TCP Transfer Time and Transfer Time Ratio
Calculation ........................................19
4.2. TCP Efficiency ............................................20
4.2.1. TCP Efficiency Percentage Calculation ..............20
4.3. Buffer Delay ..............................................20
4.3.1. Buffer Delay Percentage Calculation ................21
5. Conducting TCP Throughput Tests ................................21
5.1. Single versus Multiple TCP Connections ....................21
5.2. Results Interpretation ....................................22
6. Security Considerations ........................................25
6.1. Denial-of-Service Attacks .................................25
6.2. User Data Confidentiality .................................25
6.3. Interference with Metrics .................................25
7. Acknowledgments ................................................26
8. Normative References ...........................................26
In the network industry, the SLA (Service Level Agreement) provided to business-class customers is generally based upon Layer 2/3 criteria such as bandwidth, latency, packet loss, and delay variations (jitter). Network providers are coming to the realization that Layer 2/3 testing is not enough to adequately ensure end-users' satisfaction. In addition to Layer 2/3 testing, this framework recommends a methodology for measuring TCP Throughput in order to provide meaningful results with respect to user experience.
ネットワーク業界では、ビジネスクラスのお客様に提供SLA（サービスレベル契約）は、一般的な帯域幅、遅延、パケット損失、および遅延変動（ジッタ）などのレイヤ2/3の基準に基づいています。ネットワークプロバイダは、レイヤ2/3テストが適切にエンドユーザーの満足度を保証するのに十分ではありません実現に来ています。 2/3テスト層の他に、このフレームワークは、ユーザー体験に対する意味のある結果を提供するために、TCPスループットを測定するための方法をお勧めします。
Additionally, business-class customers seek to conduct repeatable TCP Throughput tests between locations. Since these organizations rely on the networks of the providers, a common test methodology with predefined metrics would benefit both parties.
また、ビジネスクラスのお客様には、ロケーション間の再現性のTCPスループット試験を実施することを求めます。これらの組織は、プロバイダのネットワークに依存しているので、事前に定義されたメトリックと共通の試験方法は、双方に利益をもたらします。
Note that the primary focus of this methodology is managed business-class IP networks, e.g., those Ethernet-terminated services for which organizations are provided an SLA from the network provider. Because of the SLA, the expectation is that the TCP Throughput should achieve the guaranteed bandwidth. End-users with "best effort" access could use this methodology, but this framework and its metrics are intended to be used in a predictable managed IP network. No end-to-end performance can be guaranteed when only the access portion is being provisioned to a specific bandwidth capacity.
この方法論の主な焦点は、例えば、ビジネスクラスのIPネットワークを管理する組織がネットワークプロバイダからのSLAを提供しているため、これらのイーサネット終端サービスされることに注意してください。 SLAのなので、期待はTCPスループットが保証された帯域幅を実現すべきであるということです。 「ベストエフォート」のアクセスは、この方法を使用することができますが、このフレームワークとそのメトリックは、予測可能な管理されたIPネットワークで使用されることを意図しているとのエンドユーザー。専用アクセス部分は、特定の帯域幅容量にプロビジョニングされているときに何のエンド・ツー・エンドのパフォーマンスを保証することはできません。
The intent behind this document is to define a methodology for testing sustained TCP Layer performance. In this document, the achievable TCP Throughput is that amount of data per unit of time that TCP transports when in the TCP Equilibrium state. (See Section 1.3 for the TCP Equilibrium definition). Throughout this document, "maximum achievable throughput" refers to the theoretical achievable throughput when TCP is in the Equilibrium state.
このドキュメントの背後にある意図は、持続的なTCPレイヤのパフォーマンスをテストするための方法論を定義することです。この文書では、達成可能なTCPスループットは、TCPの場合TCP平衡状態で搬送する単位時間当たりのデータの量です。 （TCP均衡の定義については、セクション1.3を参照してください）。 TCPは、平衡状態にあるときに、このドキュメントでは、「達成可能な最大スループットは、」理論上達成可能なスループットを指します。
TCP is connection oriented, and at the transmitting side, it uses a congestion window (TCP CWND). At the receiving end, TCP uses a receive window (TCP RWND) to inform the transmitting end on how many Bytes it is capable of accepting at a given time.
TCPはコネクション指向であり、送信側では、輻輳ウィンドウ（CWND TCP）を使用します。受信側では、TCPは、所与の時間に受け入れることができるバイト数に送信側に通知する受信ウィンドウ（TCP RWND）を使用します。
Derived from Round-Trip Time (RTT) and network Bottleneck Bandwidth (BB), the Bandwidth-Delay Product (BDP) determines the Send and Received Socket buffer sizes required to achieve the maximum TCP Throughput. Then, with the help of slow start and congestion avoidance algorithms, a TCP CWND is calculated based on the IP network path loss rate. Finally, the minimum value between the calculated TCP CWND and the TCP RWND advertised by the opposite end will determine how many Bytes can actually be sent by the transmitting side at a given time.
ラウンドトリップ時間（RTT）とネットワークボトルネック帯域幅（BB）から派生し、帯域幅遅延積（BDP）は、送信と最大TCPスループットを達成するために必要な受信ソケットバッファサイズを決定します。その後、スロースタートと輻輳回避アルゴリズムの助けを借りて、TCP CWNDは、IPネットワークの経路損失率に基づいて計算されます。最後に、反対側の端部によってアドバタイズ算出TCP CWNDおよびTCP RWND間の最小値は、実際には所定の時間に送信側によって送信することができるバイト数を決定します。
Both TCP Window sizes (RWND and CWND) may vary during any given TCP session, although up to bandwidth limits, larger RWND and larger CWND will achieve higher throughputs by permitting more in-flight Bytes.
帯域幅制限、大きくRWNDより大きなまでCWNDがより機内バイトを可能にすることによって、より高いスループットを達成するが、両方のTCPウィンドウサイズ（RWNDとCWND）は、任意のTCPセッション中に変化してもよいです。
At both ends of the TCP connection and for each socket, there are default buffer sizes. There are also kernel-enforced maximum buffer sizes. These buffer sizes can be adjusted at both ends (transmitting and receiving). Some TCP/IP stack implementations use Receive Window Auto-Tuning, although, in order to obtain the maximum throughput, it is critical to use large enough TCP Send and Receive Socket Buffer sizes. In fact, they SHOULD be equal to or greater than BDP.
TCP接続の両端で、各ソケットのために、デフォルトのバッファサイズがあります。カーネル強制最大バッファサイズもあります。これらのバッファのサイズは、両端（送信及び受信）に調整することができます。最大スループットを得るためには、ソケットバッファサイズを送受信十分な大きさのTCPを使用することが重要である、が、いくつかのTCP / IPスタックの実装は、ウィンドウ自動チューニングを受信使用しています。実際に、彼らはに等しいか、BDPより大きくなければなりません。
Many variables are involved in TCP Throughput performance, but this methodology focuses on the following:
多くの変数がTCPスループット性能に関与しているが、この方法論は、以下に焦点を当てています。
- BB (Bottleneck Bandwidth)
- BB（ボトルネック帯域幅）
- RTT (Round-Trip Time)
- RTT（ラウンドトリップ時間）
- Send and Receive Socket Buffers
- ソケットバッファを送受信
- Minimum TCP RWND
- 最小TCP RWND
- Path MTU (Maximum Transmission Unit)
- パスMTU（最大伝送単位）
This methodology proposes TCP testing that SHOULD be performed in addition to traditional tests of the Layer 2/3 type. In fact, Layer 2/3 tests are REQUIRED to verify the integrity of the network before conducting TCP tests. Examples include "iperf" (UDP mode) and manual packet-layer test techniques where packet throughput, loss, and delay measurements are conducted. When available, standardized testing similar to [RFC2544], but adapted for use in operational networks, MAY be used.
この方法論は、レイヤ2/3タイプの伝統的なテストに加えて行われるべきであるTCPのテストを提案しています。実際には、レイヤ2/3テストはTCP試験を実施する前に、ネットワークの整合性を検証するために必要とされています。例としては、「iperfの」（UDPモード）とパケットスループット、損失、遅延測定が行われている手動パケット層のテスト技術を含みます。利用可能な場合、[RFC2544]と同様のテストが、運用ネットワークでの使用に適合標準を使用することができます。
Note: [RFC2544] was never meant to be used outside a lab environment.
注意：[RFC2544]は、ラボ環境外で使用されることを意図していませんでした。
Sections 2 and 3 of this document provide a general overview of the proposed methodology. Section 4 defines the metrics, while Section 5 explains how to conduct the tests and interpret the results.
セクション2と、この文書の3は、提案された方法論の一般的な概要を提供します。第5節は、試験を実施し、結果を解釈する方法を説明しながら、第4節では、メトリックを定義します。
The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in RFC 2119 [RFC2119].
この文書のキーワード "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", および "OPTIONAL" はRFC 2119 [RFC2119]に記載されているように解釈されます。
The common definitions used in this methodology are as follows:
次のようにこの方法で使用される一般的な定義は以下のとおりです。
- TCP Throughput Test Device (TCP TTD) refers to a compliant TCP host that generates traffic and measures metrics as defined in this methodology, i.e., a dedicated communications test instrument.
- TCPスループット試験デバイス（TCP TTD）は、この方法で定義されているトラフィックと測定指標を生成準拠TCPホスト、すなわち、専用通信試験機器を指します。
- Customer Provided Equipment (CPE) refers to customer-owned equipment (routers, switches, computers, etc.).
- お客様から提供された機器（CPE）は、顧客が所有する機器（ルータ、スイッチ、コンピュータなど）を指します。
- Customer Edge (CE) refers to a provider-owned demarcation device.
- 顧客エッジ（CE）は、プロバイダが所有分界装置を指します。
- Provider Edge (PE) refers to a provider's distribution equipment.
- プロバイダエッジ（PE）は、プロバイダの配布設備を指します。
- Bottleneck Bandwidth (BB) refers to the lowest bandwidth along the complete path. "Bottleneck Bandwidth" and "Bandwidth" are used synonymously in this document. Most of the time, the Bottleneck Bandwidth is in the access portion of the wide-area network (CE - PE).
- ボトルネック帯域（BB）は、完全なパスに沿って最小帯域幅を意味します。 「ボトルネック帯域幅」と「帯域幅」は、この文書では同義語として使用されています。ほとんどの時間は、ボトルネック帯域幅は、ワイドエリアネットワーク（ - PE CE）のアクセス部分です。
- Provider (P) refers to provider core network equipment.
- プロバイダ（P）はプロバイダーコアネットワーク機器を指します。
- Network Under Test (NUT) refers to the tested IP network path.
- ネットワークの下でテスト（NUT）を試験IPネットワーク経路を指します。
- Round-Trip Time (RTT) is the elapsed time between the clocking in of the first bit of a TCP segment sent and the receipt of the last bit of the corresponding TCP Acknowledgment.
- ラウンドトリップ時間（RTT）は、送信されたTCPセグメントの最初のビットの中のクロックと対応するTCP肯定応答の最後のビットの受信との間の経過時間です。
- Bandwidth-Delay Product (BDP) refers to the product of a data link's capacity (in bits per second) and its end-to-end delay (in seconds).
- 帯域幅遅延積（BDP）は、（ビット毎秒で）データ・リンクの容量および（秒）は、エンドツーエンド遅延の積を意味します。
+---+ +----+ +----+ +----+ +---+ +---+ +----+ +----+ +----+ +---+
|TCP|-| CPE|-| CE |--| PE |-| P |--| P |-| PE |--| CE |-| CPE|-|TCP|
|TTD| | | | |BB| | | | | | | |BB| | | | |TTD|
+---+ +----+ +----+ +----+ +---+ +---+ +----+ +----+ +----+ +---+
<------------------------ NUT ------------------------->
R >-----------------------------------------------------------|
T |
T <-----------------------------------------------------------|
Figure 1.2. Devices, Links, and Paths
図1.2。デバイス、リンク、およびパス
Note that the NUT may be built with a variety of devices including, but not limited to, load balancers, proxy servers, or WAN acceleration appliances. The detailed topology of the NUT SHOULD be well-known when conducting the TCP Throughput tests, although this methodology makes no attempt to characterize specific network architectures.
NUTを含むさまざまなデバイスを使用して構築することができることに注意してください、これらに限定されないが、ロードバランサ、プロキシサーバ、またはWAN高速化アプライアンス。 TCPスループットテストを行う際に、この方法論は、特定のネットワーク・アーキテクチャを特徴づける試みませんが、NUTの詳細なトポロジは、よく知られている必要があります。
TCP connections have three (3) fundamental congestion window phases, which are depicted in Figure 1.3.
TCP接続は、図1.3に示されている3つの基本的な輻輳ウィンドウ相を有します。
1. The Slow Start phase, which occurs at the beginning of a TCP transmission or after a retransmission Time-Out.
TCPの送信の開始時または再送信タイムアウトの後に発生1.スロースタートフェーズ、。
2. The Congestion Avoidance phase, during which TCP ramps up to establish the maximum achievable throughput. It is important to note that retransmissions are a natural by-product of the TCP congestion avoidance algorithm as it seeks to achieve maximum throughput.
2. TCPランプアップが達成可能な最大スループットを確立するため、その間輻輳回避フェーズ、。最大のスループットを達成しようとして、再送信はTCPの輻輳回避アルゴリズムの自然な副産物であることに注意することが重要です。
3. The Loss Recovery phase, which could include Fast Retransmit (Tahoe) or Fast Recovery (Reno and New Reno). When packet loss occurs, the Congestion Avoidance phase transitions either to Fast Retransmission or Fast Recovery, depending upon the TCP implementation. If a Time-Out occurs, TCP transitions back to the Slow Start phase.
3.高速再送信（タホ）または高速リカバリ（リノと新リノ）を含めることができ損失回復相。パケットロスはTCPの実装に応じて、いずれかの高速再送信または高速リカバリに輻輳回避フェーズの移行、ときに発生します。タイムアウトが発生した場合、TCPは、バックスロースタートフェーズに移行します。
/\ |
/\ |High ssthresh TCP CWND TCP
/\ |Loss Event * halving 3-Loss Recovery Equilibrium
T | * \ upon loss
h | * \ / \ Time-Out Adjusted
r | * \ / \ +--------+ * ssthresh
T o | * \/ \ / Multiple| *
C u | * 2-Congestion\ / Loss | *
P g | * Avoidance \/ Event | *
h | * Half | *
p | * TCP CWND | * 1-Slow Start
u | * 1-Slow Start Min TCP CWND after T-O
t +-----------------------------------------------------------
Time > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >
Note: ssthresh = Slow Start threshold.
注意：SSTHRESH =スロースタートしきい値を。
Figure 1.3. TCP CWND Phases
図1.3。 TCP CWNDフェーズ
A well-tuned and well-managed IP network with appropriate TCP adjustments in the IP hosts and applications should perform very close to the BB when TCP is in the Equilibrium state.
TCPは、平衡状態にあるとき、IPホストおよびアプリケーションに適切なTCPの調整と適切にチューニングされたとよく管理されたIPネットワークは、BBに非常に近い実行する必要があります。
This TCP methodology provides guidelines to measure the maximum achievable TCP Throughput when TCP is in the Equilibrium state. All maximum achievable TCP Throughputs specified in Section 3.3 are with respect to this condition.
このTCPの方法論は、TCPが平衡状態にあるときに達成可能な最大TCPスループットを測定するためのガイドラインを提供します。 3.3節で指定されたすべての達成可能な最大TCPスループットは、この状態を基準にしています。
It is important to clarify the interaction between the sender's Send Socket Buffer and the receiver's advertised TCP RWND size. TCP test programs such as "iperf", "ttcp", etc. allow the sender to control the quantity of TCP Bytes transmitted and unacknowledged (in-flight), commonly referred to as the Send Socket Buffer. This is done independently of the TCP RWND size advertised by the receiver.
送信者の送信ソケットバッファと受信機の広告を出してTCPのRWNDサイズの間の相互作用を明らかにすることが重要です。等「iperfの」、「TTCP」としてTCPテストプログラムは、送信者が共通ソケットバッファの送信と呼ぶ送信され（飛行中）未確認TCPバイトの量を制御することを可能にします。これは、受信機によってアドバタイズTCP RWNDサイズとは独立して行われます。
Before defining the goals, it is important to clearly define the areas that are out of scope.
目標を定義する前に、明らかに範囲外の領域を定義することが重要です。
- This methodology is not intended to predict the TCP Throughput during the transient stages of a TCP connection, such as during the Slow Start phase.
- この方法論は、そのようなスロースタートフェーズ中など、TCPコネクションの過渡的段階の間にTCPスループットを予測するものではありません。
- This methodology is not intended to definitively benchmark TCP implementations of one OS to another, although some users may find value in conducting qualitative experiments.
- 一部のユーザーは定性的な実験を行った値を見つけることができますが、この方法論は、別のOSの決定的ベンチマークTCP実装するものではありません。
- This methodology is not intended to provide detailed diagnosis of problems within endpoints or within the network itself as related to non-optimal TCP performance, although results interpretation for each test step may provide insights to potential issues.
- 各試験段階の結果の解釈は、潜在的な問題への洞察を提供することができるが、この方法は、非最適TCPの性能に関連するように、エンドポイント内またはネットワーク自体の中で問題の詳細な診断を提供することを意図していません。
- This methodology does not propose to operate permanently with high measurement loads. TCP performance and optimization within operational networks MAY be captured and evaluated by using data from the "TCP Extended Statistics MIB" [RFC4898].
- この方法は、高い測定負荷を恒久的に動作するよう提案していません。運用ネットワーク内のTCPのパフォーマンスと最適化は、[RFC4898]「統計MIBを拡張TCP」からのデータを利用して捕獲し、評価することができます。
In contrast to the above exclusions, the primary goal is to define a method to conduct a practical end-to-end assessment of sustained TCP performance within a managed business-class IP network. Another key goal is to establish a set of "best practices" that a non-TCP expert SHOULD apply when validating the ability of a managed IP network to carry end-user TCP applications.
上記の除外とは対照的に、第一の目標は、管理ビジネスクラスのIPネットワーク内の持続的なTCP性能の実用的なエンド・ツー・エンドの評価を行うためのメソッドを定義することです。もう一つの重要な目標は、エンドユーザーのTCPアプリケーションを実行する管理対象IPネットワークの能力を検証するときに非TCPの専門家が適用されるべきであることを「ベスト・プラクティス」のセットを確立することです。
Specific goals are to:
具体的な目的は、次のとおりです。
- Provide a practical test approach that specifies tunable parameters (such as MTU (Maximum Transmission Unit) and Socket Buffer sizes) and how these affect the outcome of TCP performance over an IP network.
- （例えばMTU（最大転送単位）とソケットバッファサイズなど）調整可能なパラメータを指定し、どのようにこれらは、IPネットワーク上でTCPのパフォーマンスの結果に影響を与える実用的なテストアプローチを提供します。
- Provide specific test conditions such as link speed, RTT, MTU, Socket Buffer sizes, and achievable TCP Throughput when TCP is in the Equilibrium state. For guideline purposes, provide examples of test conditions and their maximum achievable TCP Throughput. Section 1.3 provides specific details concerning the definition of TCP Equilibrium within this methodology, while Section 3 provides specific test conditions with examples.
- TCPが平衡状態にあるとき、リンク速度、RTT、MTU、ソケットバッファサイズ、及び達成可能なTCPスループットなどの特定の試験条件を提供します。ガイドラインの目的のために、試験条件とその達成可能な最大TCPスループットの例を示します。セクション3は、実施例に具体的な試験条件を提供しながら、セクション1.3は、この方法論内TCP均衡の定義に関する具体的な詳細を提供します。
- Define three (3) basic metrics to compare the performance of TCP connections under various network conditions. See Section 4.
- さまざまなネットワーク条件下でのTCP接続のパフォーマンスを比較するために、3つの（3）基本的な指標を定義します。第4節を参照してください。
- Provide some areas within the end host or the network that SHOULD be considered for investigation in test situations where the recommended procedure does not yield the maximum achievable TCP Throughput. However, this methodology is not intended to provide detailed diagnosis on these issues. See Section 5.2.
- エンドホストまたは推奨手順は、達成可能な最大TCPスループットが得られないテスト状況での調査のために考慮すべきネットワーク内のいくつかの領域を提供します。しかし、この方法論は、これらの問題に関する詳細な診断を提供するものではありません。 5.2節を参照してください。
This methodology is intended for operational and managed IP networks. A multitude of network architectures and topologies can be tested. The diagram in Figure 1.2 is very general and is only provided to illustrate typical segmentation within end-user and network provider domains.
この方法論は、運用および管理IPネットワークを対象としています。ネットワークアーキテクチャとトポロジの多数を試験することができます。図1.2の図は、非常に一般的であり、唯一のエンドユーザとネットワークプロバイダドメイン内の典型的なセグメンテーションを説明するために提供されます。
Also, as stated in Section 1, it is considered best practice to verify the integrity of the network by conducting Layer 2/3 tests such as [RFC2544] or other methods of network stress tests; although it is important to mention here that [RFC2544] was never meant to be used outside a lab environment.
第1節で述べたようにまた、それは、そのようなレイヤ2/3 [RFC2544]などのテストやネットワークのストレステストの他の方法を行うことにより、ネットワークの整合性を検証するためのベストプラクティスと考えています。 [RFC2544]は、ラボ環境外で使用されることを意図していなかったことをここで言及することは重要ですが。
It is not possible to make an accurate TCP Throughput measurement when the network is dysfunctional. In particular, if the network is exhibiting high packet loss and/or high jitter, then TCP Layer Throughput testing will not be meaningful. As a guideline, 5% packet loss and/or 150 ms of jitter may be considered too high for an accurate measurement.
ネットワークが機能不全であるときには、正確なTCPスループット測定を行うことは不可能です。ネットワークは、高いパケットロスおよび/または高いジッタを展示している場合は特に、その後、TCPレイヤのスループットテストは意味がありません。ガイドラインとして、5％のパケット損失及び/又はジッタの150のMSは、正確な測定のためには高すぎると考えてもよいです。
TCP Throughput testing may require cooperation between the end-user customer and the network provider. As an example, in an MPLS (Multiprotocol Label Switching) network architecture, the testing SHOULD be conducted either on the CPE or on the CE device and not on the PE (Provider Edge) router.
TCPのスループットテストは、エンドユーザーの顧客とネットワークプロバイダ間の協力が必要な場合があります。一例として、MPLS（マルチプロトコルラベルスイッチング）ネットワークアーキテクチャでは、試験は、CPEまたはCEデバイスではなく、PE（プロバイダーエッジ）ルータのいずれかで行われるべきです。
The following represents the sequential order of steps for this testing methodology:
以下は、このテスト方法のためのステップの順序を表しています。
1. Identify the Path MTU. Packetization Layer Path MTU Discovery (PLPMTUD) [RFC4821] SHOULD be conducted. It is important to identify the path MTU so that the TCP TTD is configured properly to avoid fragmentation.
1.パスMTUを識別します。パケットレイヤパスMTUディスカバリ（PLPMTUD）[RFC4821]を実施しなければなりません。 TCP TTDは、断片化を防ぐため、適切に設定されているように、パスMTUを特定することが重要です。
2. Baseline Round-Trip Time and Bandwidth. This step establishes the inherent, non-congested Round-Trip Time (RTT) and the Bottleneck Bandwidth (BB) of the end-to-end network path. These measurements are used to provide estimates of the TCP RWND and Send Socket Buffer sizes that SHOULD be used during subsequent test steps.
2.ベースラインの往復時間と帯域幅。このステップは、固有の、非輻輳ラウンドトリップ時間（RTT）と、エンドツーエンドネットワークパスのボトルネック帯域（BB）を確立します。これらの測定は、TCP RWNDの推定値を提供し、それに続くテストステップ中に使用されるべきであるソケットバッファサイズを送信するために使用されます。
3. TCP Connection Throughput Tests. With baseline measurements of Round-Trip Time and Bottleneck Bandwidth, single- and multiple-TCP-connection throughput tests SHOULD be conducted to baseline network performance.
3. TCPコネクションのスループットをテストします。往復時間とボトルネック帯域幅のベースライン測定を用いて、単一および複数のTCP接続のスループット試験は、ベースラインネットワークのパフォーマンスに行われるべきです。
These three (3) steps are detailed in Sections 3.1 to 3.3.
これら3つのステップは、セクション3.3から3.1に詳述されています。
Important to note are some of the key characteristics and considerations for the TCP test instrument. The test host MAY be a standard computer or a dedicated communications test instrument. In both cases, it MUST be capable of emulating both a client and a server.
注意することは重要ではTCP試験装置のための重要な特性と考慮事項の一部です。テストホストは、標準的なコンピュータや専用の通信テスト機器かもしれ。どちらの場合も、それはクライアントとサーバの両方をエミュレートすることができなければなりません。
The following criteria SHOULD be considered when selecting whether the TCP test host can be a standard computer or has to be a dedicated communications test instrument:
TCPのテストホストは、標準的なコンピュータとすることができるかどうかを選択するか、または専用の通信テスト機器である必要があります場合は、以下の基準を考慮する必要があります。
- TCP implementation used by the test host, OS version (e.g., LINUX OS kernel using TCP New Reno), TCP options supported, etc. will obviously be more important when using dedicated communications test instruments where the TCP implementation may be customized or tuned to run in higher-performance hardware. When a compliant TCP TTD is used, the TCP implementation SHOULD be identified in the test results. The compliant TCP TTD SHOULD be usable for complete end-to-end testing through network security elements and SHOULD also be usable for testing network sections.
- テストホストで使用されるTCPの実装、OSのバージョン（例えば、TCP新リノを使用してLinux OSのカーネル）TCP実装がカスタマイズされた以上に調整することができる専用の通信テスト機器を使用している場合、明らかに、より重要になるだろう、TCPオプションがなど、サポートより高性能なハードウェアで実行されます。準拠したTCPのTTDを使用する場合、TCPの実装では、テスト結果で特定されるべきです。準拠したTCP TTDは、ネットワークセキュリティ要素を完全なエンドツーエンドのテストのために使用可能でなければならず、また、テストネットワークセクションために使用できます。
- More importantly, the TCP test host MUST be capable of generating and receiving stateful TCP test traffic at the full BB of the NUT. Stateful TCP test traffic means that the test host MUST fully implement a TCP/IP stack; this is generally a comment aimed at dedicated communications test equipment that sometimes "blasts" packets with TCP headers. At the time of this publication, testing TCP Throughput at rates greater than 100 Mbps may require high-performance server hardware or dedicated hardware-based test tools.
- より重要なことには、TCPテストホストは、ナットの完全なBBにステートフルTCPテストトラフィックを生成し、受信できなければなりません。ステートフルTCPテストトラフィックは、テストホストは完全にTCP / IPスタックを実装しなければならないことを意味します。これは、一般的に専用の通信テスト機器TCPヘッダと、時々、「ブラスト」のパケットを目的としたコメントです。この公開時点で100以上のMbpsの速度でのTCPスループットをテストする高性能なサーバハードウェアや専用ハードウェア・ベースのテスト・ツールが必要な場合があります。
- A compliant TCP Throughput Test Device MUST allow adjusting both Send and Receive Socket Buffer sizes. The Socket Buffers MUST be large enough to fill the BDP.
- 準拠したTCPスループット試験装置は、ソケットバッファサイズを送信及び受信の両方の調整許容しなければなりません。ソケットバッファはBDPを満たすのに十分な大きさでなければなりません。
- Measuring RTT and retransmissions per connection will generally require a dedicated communications test instrument. In the absence of dedicated hardware-based test tools, these measurements may need to be conducted with packet capture tools, i.e., conduct TCP Throughput tests and analyze RTT and retransmissions in packet captures. Another option MAY be to use the "TCP Extended Statistics MIB" [RFC4898].
- 接続ごとにRTTおよび再送を測定することは一般的に、専用の通信テスト機器が必要になります。専用ハードウェアベースのテスト・ツールの非存在下では、これらの測定は、すなわち、パケットキャプチャツールで実施する必要がTCPスループット試験を行うと、パケットキャプチャにRTTおよび再送信を分析することができます。別のオプションは、「TCP拡張統計MIB」[RFC4898]を使用することであってもよいです。
- The [RFC4821] PLPMTUD test SHOULD be conducted with a dedicated tester that exposes the ability to run the PLPMTUD algorithm independently from the OS stack.
- [RFC4821] PLPMTUD試験は、OSスタックから独立PLPMTUDアルゴリズムを実行する機能を公開専用テスターで行われるべきです。
TCP implementations should use Path MTU Discovery techniques (PMTUD). PMTUD relies on ICMP 'need to frag' messages to learn the path MTU. When a device has a packet to send that has the Don't Fragment (DF) bit in the IP header set and the packet is larger than the MTU of the next hop, the packet is dropped, and the device sends an ICMP 'need to frag' message back to the host that originated the packet. The ICMP 'need to frag' message includes the next-hop MTU, which PMTUD uses to adjust itself. Unfortunately, because many network managers completely disable ICMP, this technique does not always prove reliable.
TCP実装はパスMTUディスカバリ技術（PMTUD）を使用する必要があります。 PMTUDは、パスMTUを学ぶために、メッセージをICMP「FRAGする必要性」に依存しています。デバイスは、それが設定されたIPヘッダでないフラグメント（DF）ビットを有する送信するパケットを持っており、パケットは次のホップのMTUよりも大きい場合、パケットは廃棄され、デバイスがICMPのニーズを送信しますバックパケットを発信したホストへのfragへ」というメッセージ。 ICMP「FRAGする必要」メッセージがPMTUD自体を調整するために使用するネクストホップMTUを含みます。残念ながら、多くのネットワーク管理者を完全に無効ICMPので、この技術は、常に信頼性が証明されていません。
Packetization Layer Path MTU Discovery (PLPMTUD) [RFC4821] MUST then be conducted to verify the network path MTU. PLPMTUD can be used with or without ICMP. [RFC4821] specifies search_high and search_low parameters for the MTU, and we recommend using those parameters. The goal is to avoid fragmentation during all subsequent tests.
パケットレイヤパスMTU探索（PLPMTUD）[RFC4821]は、ネットワークパスMTUを確認するために行われなければなりません。 PLPMTUDは、ICMPの有無にかかわらず使用することができます。 [RFC4821]はMTUのためsearch_highとsearch_lowパラメータを指定し、我々はそれらのパラメータを使用することをお勧めします。目標は、すべての後続のテスト中に断片化を避けるためです。
Before stateful TCP testing can begin, it is important to determine the baseline RTT (i.e., non-congested inherent delay) and BB of the end-to-end network to be tested. These measurements are used to calculate the BDP and to provide estimates of the TCP RWND and Send Socket Buffer sizes that SHOULD be used in subsequent test steps.
ステートフルなTCP検査を開始する前に、ベースラインRTT（すなわち、非混雑固有の遅延）とエンドツーエンドのネットワークのBB試験されることを決定することが重要です。これらの測定は、BDPを計算し、TCP RWNDの推定値を提供し、それに続くテストステップで使用されるべきソケットバッファサイズを送信するために使用されます。
As previously defined in Section 1.2, RTT is the elapsed time between the clocking in of the first bit of a TCP segment sent and the receipt of the last bit of the corresponding TCP Acknowledgment.
以前のセクション1.2で定義されるように、RTTは、送信されたTCPセグメントの最初のビットの中のクロックと対応するTCP肯定応答の最後のビットの受信との間の経過時間です。
The RTT SHOULD be baselined during off-peak hours in order to obtain a reliable figure of the inherent network latency. Otherwise, additional delay caused by network buffering can occur. Also, when sampling RTT values over a given test interval, the minimum measured value SHOULD be used as the baseline RTT. This will most closely estimate the real inherent RTT. This value is also used to determine the Buffer Delay Percentage metric defined in Section 4.3.
RTTは、固有のネットワーク遅延の信頼性の高い数値を得るために、オフピーク時にベースライン化されるべきである（SHOULD）。そうでない場合は、ネットワーク・バッファリングによって生じる追加の遅延が発生する可能性があります。所定の試験期間にわたってRTT値をサンプリングする際にも、最小測定値をベースラインRTTとして使用されるべきです。これは、最も密接に実際の固有のRTTを推定します。この値は、4.3節で定義されたバッファ遅延の割合メトリックを決定するために使用されます。
The following list is not meant to be exhaustive, although it summarizes some of the most common ways to determine Round-Trip Time. The desired measurement precision (i.e., ms versus us) may dictate whether the RTT measurement can be achieved with ICMP pings or by a dedicated communications test instrument with precision timers. The objective of this section is to list several techniques in order of decreasing accuracy.
それが往復時間を決定するための最も一般的な方法のいくつかをまとめたものが以下のリストは、網羅的であることを意味するものではありません。所望の測定精度（すなわち、米国対MS）は、RTT測定は、ICMPピングまたは精密なタイマーを備えた専用の通信試験装置により達成することができるかどうかを決定することができます。このセクションの目的は、精度を低下させるためにいくつかの技術をリストすることです。
- Use test equipment on each end of the network, "looping" the far-end tester so that a packet stream can be measured back and forth from end to end. This RTT measurement may be compatible with delay measurement protocols specified in [RFC5357].
- 使用するネットワークの各端部上の試験装置、パケットストリームは端から端まで前後に測定することができるように、遠端テスターを「ルーピング」。このRTT測定値は[RFC5357]で指定された遅延測定プロトコルと互換性があってもよいです。
- Conduct packet captures of TCP test sessions using "iperf" or FTP, or other TCP test applications. By running multiple experiments, packet captures can then be analyzed to estimate RTT. It is important to note that results based upon the SYN -> SYN-ACK at the beginning of TCP sessions SHOULD be avoided, since Firewalls might slow down 3-way handshakes. Also, at the sender's side, Ostermann's LINUX TCPTRACE utility with -l -r arguments can be used to extract the RTT results directly from the packet captures.
- 「iperfの」またはFTP、または他のTCPのテストアプリケーションを使用してTCPのテストセッションの行動のパケットキャプチャ。複数の実験を実行することで、パケットキャプチャは、RTTを推定するために分析することができます。ファイアウォールは、3ウェイハンドシェイクが遅くなる可能性があるため、TCPセッションの始めに> SYN-ACK避けるべきである - SYNに基づいて結果があることに注意することが重要です。また、送信者側では、-l -r引数を指定してOstermannのLINUX TCPTRACEユーティリティは、RTTはパケットキャプチャから直接結果を抽出するために使用することができます。
- Obtain RTT statistics available from MIBs defined in [RFC4898].
- [RFC4898]で定義されたMIBから入手RTTの統計情報を取得します。
- ICMP pings may also be adequate to provide Round-Trip Time estimates, provided that the packet size is factored into the estimates (i.e., pings with different packet sizes might be required). Some limitations with ICMP ping may include ms resolution and whether or not the network elements are responding to pings. Also, ICMP is often rate-limited or segregated into different buffer queues. ICMP might not work if QoS (Quality of Service) reclassification is done at any hop. ICMP is not as reliable and accurate as in-band measurements.
- ICMPのpingが、パケットサイズが推定に因数分解されることを条件とする、往復時間の推定値を提供するのに十分であってもよい（すなわち、異なるパケットサイズのpingが必要になる場合があります）。 ICMPピングを持ついくつかの制限は、MSの分解能を含み、ネットワーク要素は、pingに応答しているか否かを判断することができます。また、ICMPは、多くの場合、レート制限であるか、別のバッファ・キューに分離しました。再分類のQoS（サービス品質）は、任意のホップで行われている場合、ICMPが動作しない場合があります。 ICMPは、帯域内の測定と同様に信頼性が高く、正確ではありません。
Before any TCP Throughput test can be conducted, bandwidth measurement tests SHOULD be run with stateless IP streams (i.e., not stateful TCP) in order to determine the BB of the NUT. These measurements SHOULD be conducted in both directions, especially in asymmetrical access networks (e.g., Asymmetric Bit-Rate DSL (ADSL) access). These tests SHOULD be performed at various intervals throughout a business day or even across a week.
任意のTCPスループット試験を行うことができる前に、帯域幅測定試験は、ナットのBBを決定するためにステートレスIPストリーム（すなわち、しないステートフルTCP）を使用して実行されるべきです。これらの測定は、特に非対称アクセスネットワーク（例えば、非対称ビットレートDSL（ADSL）アクセス）で、両方向に行われるべきです。これらのテストは、営業日を通して、あるいは週に渡って様々な間隔で実行する必要があります。
Testing at various time intervals would provide a better characterization of TCP Throughput and better diagnosis insight (for cases where there are TCP performance issues). The bandwidth tests SHOULD produce logged outputs of the achieved bandwidths across the complete test duration.
様々な時間間隔でのテストはTCPスループットと（TCPパフォーマンスの問題がある場合のために）より良い診断洞察力の優れた特性を提供するであろう。帯域幅テストは、完全な試験期間を横切って達成された帯域幅の記録された出力を生成しなければなりません。
There are many well-established techniques available to provide estimated measures of bandwidth over a network. It is a common practice for network providers to conduct Layer 2/3 bandwidth capacity tests using [RFC2544], although it is understood that [RFC2544] was never meant to be used outside a lab environment. These bandwidth measurements SHOULD use network capacity techniques as defined in [RFC5136].
ネットワーク上の帯域幅の推定策を提供するために利用できる多くの十分に確立された技術があります。 [RFC2544]は、ラボ環境外で使用されることを意図していなかったことが理解されるが、それは、ネットワークプロバイダは、[RFC2544]を使用して、レイヤ2/3の帯域幅容量テストを行うための一般的な方法です。 [RFC5136]で定義されるように、これらの帯域幅測定は、ネットワーク容量の技術を使用するべきです。
This methodology specifically defines TCP Throughput measurement techniques to verify maximum achievable TCP performance in a managed business-class IP network.
この方法は、具体的に管理ビジネスクラスのIPネットワークで達成可能な最大TCPの性能を検証するためにTCPスループットの測定技術を定義します。
With baseline measurements of RTT and BB from Section 3.2, a series of single- and/or multiple-TCP-connection throughput tests SHOULD be conducted.
セクション3.2からRTTとBBのベースライン測定を用いて、単一及び/又は複数のTCP接続スループット一連の試験を実施するべきです。
The number of trials and the choice between single or multiple TCP connections will be based on the intention of the test. A single-TCP-connection test might be enough to measure the achievable throughput of Metro Ethernet connectivity. However, it is important to note that various traffic management techniques can be used in an IP network and that some of those techniques can only be tested with multiple connections. As an example, multiple TCP sessions might be required to detect traffic shaping versus policing. Multiple sessions might also be needed to measure Active Queue Management performance. However, traffic management testing is not within the scope of this test methodology.
試行回数と、単一または複数のTCP接続の間の選択は、テストの意思に基づいて行われます。シングル-TCP接続テストは、メトロイーサネット接続の達成可能なスループットを測定するのに十分かもしれません。しかし、さまざまなトラフィック管理技術は、IPネットワークで使用することができ、これらの技術のいくつかが唯一の複数の接続をテストすることができることに注意することが重要です。一例として、複数のTCPセッションがポリシング対トラフィックシェーピングを検出することが必要になることがあります。複数のセッションは、アクティブキュー管理のパフォーマンスを測定するために必要になる場合があります。しかし、トラフィック管理のテストは、この試験方法の範囲内ではありません。
In all circumstances, it is RECOMMENDED to run the tests in each direction independently first and then to run them in both directions simultaneously. It is also RECOMMENDED to run the tests at different times of the day.
すべての状況において、独立最初各方向でテストを実行し、その後、同時に両方向にそれらを実行することをお勧めします。また、一日の異なる時間にテストを実行することをお勧めします。
In each case, the TCP Transfer Time Ratio, the TCP Efficiency Percentage, and the Buffer Delay Percentage MUST be measured in each direction. These 3 metrics are defined in Section 4.
いずれの場合も、TCP転送時間比では、TCPの良品率、およびバッファ遅延率は、各方向で測定されなければなりません。これらの3つのメトリックは、セクション4で定義されています。
The TCP TTD MUST allow the Send Socket Buffer and Receive Window sizes to be set higher than the BDP; otherwise, TCP performance will be limited. In the business customer environment, these settings are not generally adjustable by the average user. These settings are either hard-coded in the application or configured within the OS as part of a corporate image. In many cases, the user's host Send Socket Buffer and Receive Window size settings are not optimal.
TCPのTTDはBDPよりも高く設定されるソケットバッファを送信し、ウィンドウサイズを受信できるようにしなければなりません。それ以外の場合は、TCPのパフォーマンスが制限されます。ビジネスのお客様の環境では、これらの設定は、一般的に平均的なユーザーによって調整可能ではありません。これらの設定は、いずれかのアプリケーションにハードコードされた、または企業イメージの一部として、OS内に構成されています。多くの場合、ユーザーのホストはソケットバッファを送信し、受信ウィンドウサイズの設定が最適ではありません。
This section provides derivations of BDPs under various network conditions. It also provides examples of achievable TCP Throughput with various TCP RWND sizes. This provides important guidelines showing what can be achieved with settings higher than the BDP, versus what would be achieved in a variety of real-world conditions.
このセクションでは、様々なネットワーク条件の下でのBDPの導出を提供します。また、さまざまなTCPのRWNDサイズで実現可能なTCPスループットの例を示します。これは、実世界の様々な条件で達成されるものと比べ、BDPよりも高く設定して達成することができるかを示す重要なガイドラインを提供します。
The minimum required TCP RWND size can be calculated from the Bandwidth-Delay Product (BDP), which is as follows:
必要最小限のTCP RWNDサイズは以下の通りである帯域幅遅延積（BDP）から計算することができます。
BDP (bits) = RTT (sec) X BB (bps)
BDP（ビット）= RTT（秒）X BB（BPS）
Note that the RTT is being used as the "Delay" variable for the BDP. Then, by dividing the BDP by 8, we obtain the minimum required TCP RWND size in Bytes. For optimal results, the Send Socket Buffer MUST be adjusted to the same value at each end of the network.
RTTは、BDPのための「遅延」変数として使用されていることに注意してください。その後、8でBDPを分割することにより、我々はバイトに最低限必要なTCPのRWNDサイズを得ます。最適な結果を得るために、送信ソケットバッファは、ネットワークの各端部で同じ値に調整しなければなりません。
Minimum required TCP RWND = BDP / 8
最小はTCP RWND = BDP / 8を必要と
As an example, on a T3 link with 25-ms RTT, the BDP would equal ~1,105,000 bits, and the minimum required TCP RWND would be ~138 KB.
一例として、25ミリ秒のRTTとT3リンク上で、BDPは〜1105000ビットに等しくなると、必要最小限のTCP RWNDは〜138キロバイトであろう。
Note that separate calculations are REQUIRED on asymmetrical paths. An asymmetrical-path example would be a 90-ms RTT ADSL line with 5 Mbps downstream and 640 Kbps upstream. The downstream BDP would equal ~450,000 bits, while the upstream one would be only ~57,600 bits.
別計算は非対称経路に必要であることに注意してください。非対称経路の例は、上流下流5 Mbpsおよび640 Kbpsの90ミリ秒のRTT ADSL回線であろう。上流つだけ〜57,600ビットなりつつ下流BDPは、〜45万ビットに等しくなります。
The following table provides some representative network link speeds, RTT, BDP, and their associated minimum required TCP RWND sizes.
以下の表は、いくつかの代表的なネットワークのリンク速度、RTT、BDP、及びそれらに関連する最低限必要なTCPのRWNDサイズを提供します。
Link Minimum Required
Speed* RTT BDP TCP RWND
(Mbps) (ms) (bits) (KBytes)
--------------------------------------------------------------------
1.536 20.00 30,720 3.84
1.536 50.00 76,800 9.60
1.536 100.00 153,600 19.20
44.210 10.00 442,100 55.26
44.210 15.00 663,150 82.89
44.210 25.00 1,105,250 138.16
100.000 1.00 100,000 12.50
100.000 2.00 200,000 25.00
100.000 5.00 500,000 62.50
1,000.000 0.10 100,000 12.50
1,000.000 0.50 500,000 62.50
1,000.000 1.00 1,000,000 125.00
10,000.000 0.05 500,000 62.50
10,000.000 0.30 3,000,000 375.00
* Note that link speed is the BB for the NUT
*リンク速度がNUTのためのBBであることに注意してください
Table 3.3.1. Link Speed, RTT, Calculated BDP, and Minimum TCP RWND
表3.3.1。リンク速度、RTT、計算BDP、および最小TCP RWND
In the above table, the following serial link speeds are used:
上記の表において、以下のシリアルリンク速度が使用されます。
- T1 = 1.536 Mbps (for a B8ZS line encoding facility) - T3 = 44.21 Mbps (for a C-Bit framing facility)
- T1 =（B8ZSライン符号化設備用）1.536 Mbpsの - （Cビットフレーミング設備用）T3 = 44.21 Mbpsの
The previous table illustrates the minimum required TCP RWND. If a smaller TCP RWND size is used, then the TCP Throughput cannot be optimal. To calculate the TCP Throughput, the following formula is used:
前のテーブルには、TCP RWND必要な最小を示しています。小さなTCP RWNDサイズが使用されている場合、TCPスループットを最適にすることはできません。 TCPスループットを計算するには、以下の式が使用されます。
TCP Throughput = TCP RWND X 8 / RTT
TCPのスループット= TCP RWND X 8 / RTT
An example could be a 100-Mbps IP path with 5-ms RTT and a TCP RWND of 16 KB; then:
例では、5-msのRTTと16キロバイトのTCP RWND 100 MbpsのIP経路であってもよいです。その後：
TCP Throughput = 16 KBytes X 8 bits / 5 ms TCP Throughput = 128,000 bits / 0.005 sec TCP Throughput = 25.6 Mbps
TCPスループット= 16Kバイト×8ビット/ 10ミリ秒TCPスループット= 128,000ビット/ 0.005秒TCPスループット= 25.6 Mbpsの
Another example, for a T3 using the same calculation formula, is illustrated in Figure 3.3.1a:
別の例は、同一の演算式を用いT3ため、図3.3.1aに示されています。
TCP Throughput = 16 KBytes X 8 bits / 10 ms TCP Throughput = 128,000 bits / 0.01 sec TCP Throughput = 12.8 Mbps*
TCPスループット= 16Kバイト×8ビット/ 10ミリ秒TCPスループット= 128,000ビット/ 0.01秒TCPスループット= 12.8 Mbpsの*
When the TCP RWND size exceeds the BDP (T3 link and 64-KByte TCP RWND on a 10-ms RTT path), the maximum Frames Per Second (FPS) limit of 3664 is reached, and then the formula is:
TCP RWNDサイズがBDP（10ミリ秒のRTT経路上のT3リンクと64KバイトTCP RWND）を超えた場合、3664の最大フレーム毎秒（FPS）の限界に達し、その後、式は：
TCP Throughput = max FPS X (MTU - 40) X 8 TCP Throughput = 3664 FPS X 1460 Bytes X 8 bits TCP Throughput = 42.8 Mbps**
TCPのスループット=最大FPS X（MTU - 40）X 8 TCPスループット= 3664 FPS X 1460バイト×8ビットTCPスループット= 42.8 Mbpsの**
The following diagram compares achievable TCP Throughputs on a T3 with Send Socket Buffer and TCP RWND sizes of 16 KB versus 64 KB.
次の図は、64キロバイト対16キロバイトの送信ソケットバッファおよびTCP RWNDサイズでT3に実現可能なTCPスループットを比較します。
45|
| _______**42.8
40| |64KB |
TCP | | |
Through- 35| | |
put | | | +-----+34.1
(Mbps) 30| | | |64KB |
| | | | |
25| | | | |
| | | | |
20| | | | | _______20.5
| | | | | |64KB |
15| | | | | | |
|*12.8+-----| | | | | |
10| |16KB | | | | | |
| | | |8.5 +-----| | | |
5| | | | |16KB | |5.1 +-----| |
|_____|_____|_____|____|_____|_____|____|16KB |_____|____
10 15 25
RTT (milliseconds)
Figure 3.3.1a. TCP Throughputs on a T3 at Different RTTs
図3.3.1a。異なるのRTTでT3のTCPなスループット
The following diagram shows the achievable TCP Throughput on a 25-ms T3 when Send Socket Buffer and TCP RWND sizes are increased.
次の図は、送信ソケットバッファとTCP RWNDサイズが増加している25ミリ秒のT3に達成可能なTCPスループットを示します。
45|
|
40| +-----+40.9
TCP | | |
Through- 35| | |
put | | |
(Mbps) 30| | |
| | |
25| | |
| | |
20| +-----+20.5 | |
| | | | |
15| | | | |
| | | | |
10| +-----+10.2 | | | |
| | | | | | |
5| +-----+5.1 | | | | | |
|_____|_____|______|_____|______|_____|______|_____|_____
16 32 64 128*
TCP RWND Size (KBytes)
* Note that 128 KB requires the [RFC1323] TCP Window Scale option.
* 128キロバイトは、[RFC1323]のTCPウィンドウスケールオプションが必要であることに注意してください。
Figure 3.3.1b. TCP Throughputs on a T3 with Different TCP RWND
図3.3.1b。異なるTCPとT3上のTCPなスループットRWND
This methodology focuses on a TCP Throughput and provides 3 basic metrics that can be used for better understanding of the results. It is recognized that the complexity and unpredictability of TCP makes it very difficult to develop a complete set of metrics that accounts for the myriad of variables (i.e., RTT variations, loss conditions, TCP implementations, etc.). However, these 3 metrics facilitate TCP Throughput comparisons under varying network conditions and host buffer size/RWND settings.
この方法論は、TCPスループットに焦点を当て、その結果をより良く理解するために使用することができる3つの基本的な指標を提供します。 TCPの複雑さと予測不可能性は、それは非常に困難な変数（すなわち、RTTの変動、損失条件、TCPの実装、など）の無数を占めメトリックの完全なセットを開発できることが認識されています。しかし、これら3つのメトリックは、様々なネットワーク条件およびホストバッファサイズ/ RWND設定でTCPスループットの比較を容易にします。
The first metric is the TCP Transfer Time Ratio, which is simply the ratio between the Actual TCP Transfer Time versus the Ideal TCP Transfer Time.
最初のメトリックは、単に理想TCP転送時間に対する実際のTCP転送時間との比であるTCP転送時間比、です。
The Actual TCP Transfer Time is simply the time it takes to transfer a block of data across TCP connection(s).
実際のTCP転送時間は、単にそれがTCPコネクション（複数可）を介してデータのブロックを転送するのに要する時間です。
The Ideal TCP Transfer Time is the predicted time for which a block of data SHOULD transfer across TCP connection(s), considering the BB of the NUT.
理想のTCP転送時間は、NUTのBBを考慮すると、データのブロックは、TCP接続（S）間で転送する必要がありますのための予測時間です。
Actual TCP Transfer Time
TCP Transfer Time Ratio = -------------------------
Ideal TCP Transfer Time
The Ideal TCP Transfer Time is derived from the Maximum Achievable TCP Throughput, which is related to the BB and Layer 1/2/3/4 overheads associated with the network path. The following sections provide derivations for the Maximum Achievable TCP Throughput and example calculations for the TCP Transfer Time Ratio.
理想のTCP転送時間は、BBおよびレイヤネットワークパスに関連付けられている1/2/3/4オーバーヘッドに関連して達成可能な最大のTCPスループットに由来します。次のセクションでは、TCP転送時間比のための達成可能な最大TCPスループットのための導出と計算例を提供します。
This section provides formulas to calculate the Maximum Achievable TCP Throughput, with examples for T3 (44.21 Mbps) and Ethernet.
このセクションでは、T3（44.21 Mbps）のイーサネットの例で、達成可能な最大TCPスループットを計算する式を提供します。
All calculations are based on IP version 4 with TCP/IP headers of 20 Bytes each (20 for TCP + 20 for IP) within an MTU of 1500 Bytes.
すべての計算は、1500バイトのMTU内の20バイト毎のTCP / IPヘッダとIPバージョン4（TCP + IP 20、20）に基づいています。
First, the maximum achievable Layer 2 throughput of a T3 interface is limited by the maximum quantity of Frames Per Second (FPS) permitted by the actual physical layer (Layer 1) speed.
まず、T3インターフェイスの最大達成可能なレイヤ2スループットは、実際の物理層（レイヤ1）速度によって許可フレーム毎秒（FPS）の最大量によって制限されます。
The calculation formula is:
計算式は次のとおりです。
FPS = T3 Physical Speed / ((MTU + PPP + Flags + CRC16) X 8)
FPS = T3物理速度/（（MTU + PPP +フラグ+ CRC16）X 8）
FPS = (44.21 Mbps / ((1500 Bytes + 4 Bytes + 2 Bytes + 2 Bytes) X 8 ))) FPS = (44.21 Mbps / (1508 Bytes X 8)) FPS = 44.21 Mbps / 12064 bits FPS = 3664
FPS =（44.21 Mbpsの/（（1500バイト+ 4バイト+ 2バイト+ 2バイト）X 8）））FPS =（44.21 Mbpsの/（1508バイト×8））FPS = 44.21 Mbpsの/ 12064ビットFPS = 3664
Then, to obtain the Maximum Achievable TCP Throughput (Layer 4), we simply use:
その後、達成可能な最大TCPスループット（レイヤ4）を得るために、我々は単純に使用します。
(MTU - 40) in Bytes X 8 bits X max FPS
バイト×8ビットX maxのFPSにおける - （MTU 40）
For a T3, the maximum TCP Throughput =
T3の場合、最大TCPスループット=
1460 Bytes X 8 bits X 3664 FPS
1460バイト×8ビット×3664 FPS
Maximum TCP Throughput = 11680 bits X 3664 FPS Maximum TCP Throughput = 42.8 Mbps
最大TCPスループット= 11680ビットX 3664 FPS最大TCPスループット= 42.8 Mbpsの
On Ethernet, the maximum achievable Layer 2 throughput is limited by the maximum Frames Per Second permitted by the IEEE802.3 standard.
イーサネットでは、達成可能な最大レイヤ2スループットは、第二IEEE802.3規格によって許可された最大フレーム毎によって制限されています。
The maximum FPS for 100-Mbps Ethernet is 8127, and the calculation formula is:
100 Mbpsイーサネットの最大FPSは8127であり、計算式は次のとおり
FPS = (100 Mbps / (1538 Bytes X 8 bits))
FPS =（100Mbpsの/（1538バイト×8ビット））
The maximum FPS for GigE is 81274, and the calculation formula is:
ギガビットイーサネットの最大FPSは81274であり、計算式は次のとおり
FPS = (1 Gbps / (1538 Bytes X 8 bits))
FPS =（1ギガビット/（1538バイト×8ビット））
The maximum FPS for 10GigE is 812743, and the calculation formula is:
10ギガビットイーサネットの最大FPSは812743であり、計算式は次のとおり
FPS = (10 Gbps / (1538 Bytes X 8 bits))
FPS =（10ギガビット/（1538バイト×8ビット））
The 1538 Bytes equates to:
1538バイトのに相当します：
MTU + Ethernet + CRC32 + IFG + Preamble + SFD (IFG = Inter-Frame Gap and SFD = Start of Frame Delimiter)
MTU +イーサネット+ CRC32 + IFG +プリアンブル+ SFD（IFG =フレーム間ギャップとフレームデリミタのSFD =スタート）
where MTU is 1500 Bytes, Ethernet is 14 Bytes, CRC32 is 4 Bytes, IFG is 12 Bytes, Preamble is 7 Bytes, and SFD is 1 Byte.
MTUは1500バイトであり、イーサネット（登録商標）は14バイトであり、CRC32は4バイトで、IFGは、プリアンブルが7バイトであり、SFDは1バイトで、12バイトです。
Then, to obtain the Maximum Achievable TCP Throughput (Layer 4), we simply use:
その後、達成可能な最大TCPスループット（レイヤ4）を得るために、我々は単純に使用します。
(MTU - 40) in Bytes X 8 bits X max FPS
バイト×8ビットX maxのFPSにおける - （MTU 40）
For 100-Mbps Ethernet, the maximum TCP Throughput =
100 Mbpsイーサネットの場合、最大TCPスループット=
1460 Bytes X 8 bits X 8127 FPS
1460バイト×8ビット×8127 FPS
Maximum TCP Throughput = 11680 bits X 8127 FPS Maximum TCP Throughput = 94.9 Mbps
最大TCPスループット= 11680ビットX 8127 FPS最大TCPスループット= 94.9 Mbpsの
It is important to note that better results could be obtained with jumbo frames on Gigabit and 10-Gigabit Ethernet interfaces.
より良い結果がギガビットおよび10ギガビットイーサネットインターフェイス上でジャンボフレームを得ることができることに注意することが重要です。
The following table illustrates the Ideal TCP Transfer Time of a single TCP connection when its TCP RWND and Send Socket Buffer sizes equal or exceed the BDP.
そのTCP RWNDと送信ソケットバッファが等しいサイズまたはBDPを超えたときに、次の表は、単一のTCP接続の理想的なTCP転送時間を示しています。
Link Maximum Ideal TCP
Speed BDP Achievable TCP Transfer Time
(Mbps) RTT (ms) (KBytes) Throughput(Mbps) (seconds)*
--------------------------------------------------------------------
1.536 50.00 9.6 1.4 571.0
44.210 25.00 138.2 42.8 18.0
100.000 2.00 25.0 94.9 9.0
1,000.000 1.00 125.0 949.2 1.0
10,000.000 0.05 62.5 9,492.0 0.1
* Transfer times are rounded for simplicity.
*転送時間を簡単にするために丸みを帯びています。
Table 4.1.2. Link Speed, RTT, BDP, TCP Throughput, and
Ideal TCP Transfer Time for a 100-MB File
For a 100-MB file (100 X 8 = 800 Mbits), the Ideal TCP Transfer Time is derived as follows:
次のように100 MBのファイル（100 X 8 = 800 Mビット）の場合、理想のTCP転送時間が導出されます。
800 Mbits
Ideal TCP Transfer Time = -----------------------------------
Maximum Achievable TCP Throughput
To illustrate the TCP Transfer Time Ratio, an example would be the bulk transfer of 100 MB over 5 simultaneous TCP connections (each connection transferring 100 MB). In this example, the Ethernet service provides a Committed Access Rate (CAR) of 500 Mbps. Each connection may achieve different throughputs during a test, and the overall throughput rate is not always easy to determine (especially as the number of connections increases).
TCP転送時間比率を示すために、例としては、5つの同時TCP接続（100メガバイトの転送各接続）を介して100メガバイトのバルク転送であろう。この例では、イーサネットサービスは、500Mbps程度の専用アクセスレート（CAR）を提供します。各接続は、試験中に異なるスループットを達成することができる、および全体的なスループット・レート（特に接続の数が増加するように）を決定することは必ずしも容易ではありません。
The Ideal TCP Transfer Time would be ~8 seconds, but in this example, the Actual TCP Transfer Time was 12 seconds. The TCP Transfer Time Ratio would then be 12/8 = 1.5, which indicates that the transfer across all connections took 1.5 times longer than the ideal.
理想のTCP転送時間は〜8秒になりますが、この例では、実際のTCP転送時間は12秒でした。 TCP転送時間比は、すべての接続間の転送が理想より1.5倍の時間がかかったことを示している12/8 = 1.5、となります。
The second metric represents the percentage of Bytes that were not retransmitted.
第二メトリックは、再送されなかったバイト数の割合を表します。
Transmitted Bytes - Retransmitted Bytes
TCP Efficiency % = --------------------------------------- X 100
Transmitted Bytes
Transmitted Bytes are the total number of TCP Bytes to be transmitted, including the original and the retransmitted Bytes.
送信されたバイトは、元と再送バイトを含む、送信するTCPバイトの総数です。
As an example, if 100,000 Bytes were sent and 2,000 had to be retransmitted, the TCP Efficiency Percentage would be calculated as:
100,000バイトが送信され、2000を再送信する必要があった場合の例として、TCP効率パーセンテージとして計算されます。
102,000 - 2,000
TCP Efficiency % = ----------------- X 100 = 98.03%
102,000
Note that the Retransmitted Bytes may have occurred more than once; if so, then these multiple retransmissions are added to the Retransmitted Bytes and to the Transmitted Bytes counts.
再送バイトが複数回発生した可能性があることに注意してください。そうならば、その後、これらの複数の再送信が再送信バイトにして送信されたバイト数に加算されます。
The third metric is the Buffer Delay Percentage, which represents the increase in RTT during a TCP Throughput test versus the inherent or baseline RTT. The baseline RTT is the Round-Trip Time inherent to the network path under non-congested conditions as defined in Section 3.2.1. The average RTT is derived from the total of all measured RTTs during the actual test at every second divided by the test duration in seconds.
第三のメトリックは、固有またはベースラインRTTに対するTCPスループット試験中のRTTの増加を表すバッファ遅延パーセンテージです。ベースラインRTTはセクション3.2.1で定義されるように、非輻輳条件下でのネットワーク経路に固有の往復時間です。平均RTTは、毎秒数秒でテスト期間で割った実際の試験中、すべての測定のRTTの合計から導出されます。
Total RTTs during transfer
Average RTT during transfer = -----------------------------
Transfer duration in seconds
Average RTT during transfer - Baseline RTT
Buffer Delay % = ------------------------------------------ X 100
Baseline RTT
As an example, consider a network path with a baseline RTT of 25 ms. During the course of a TCP transfer, the average RTT across the entire transfer increases to 32 ms. Then, the Buffer Delay Percentage would be calculated as:
一例として、25ミリ秒のベースラインRTTを有するネットワークパスを考えます。 TCP転送の過程で、全体の転送を横切る平均RTTは32ミリ秒に増加します。その後、バッファ遅延の割合は次のように計算されます。
32 - 25
Buffer Delay % = ------- X 100 = 28%
25
Note that the TCP Transfer Time Ratio, TCP Efficiency Percentage, and the Buffer Delay Percentage MUST all be measured during each throughput test. A poor TCP Transfer Time Ratio (i.e., Actual TCP Transfer Time greater than the Ideal TCP Transfer Time) may be diagnosed by correlating with sub-optimal TCP Efficiency Percentage and/or Buffer Delay Percentage metrics.
TCP転送時間比、TCP効率割合、およびバッファ遅延率はすべて各スループットテスト中に測定されなければならないことに注意してください。 （理想的なTCP転送時間よりも大きい、すなわち、実際のTCP転送時間）劣悪TCP転送時間比は、最適TCP効率パーセンテージ及び/又はバッファ遅延パーセンテージメトリクスと相関させることによって診断することができます。
Several TCP tools are currently used in the network world, and one of the most common is "iperf". With this tool, hosts are installed at each end of the network path; one acts as a client and the other as a server. The Send Socket Buffer and the TCP RWND sizes of both client and server can be manually set. The achieved throughput can then be measured, either uni-directionally or bi-directionally. For higher-BDP situations in lossy networks (Long Fat Networks (LFNs) or satellite links, etc.), TCP options such as Selective Acknowledgment SHOULD become part of the window size/throughput characterization.
いくつかのTCPツールは、現在のネットワークの世界で使用されており、最も一般的なの一つは、「iperfの」です。このツールで、ホストは、ネットワーク経路の各端部に設置されています。 1は、クライアントとサーバーなどの他の役割を果たします。クライアントとサーバーの両方の送信ソケットバッファおよびTCP RWNDサイズを手動で設定することができます。一方向または双方向のいずれかで、スループットは次にことができる実現測定します。損失の多いネットワークで高BDP状況（ロングファットネットワーク（LFNs）や衛星リンクなど）については、そのような選択的確認応答などのTCPオプションはウィンドウサイズ/スループット特性の一部となるべきです。
Host hardware performance must be well understood before conducting the tests described in the following sections. A dedicated communications test instrument will generally be REQUIRED, especially for line rates of GigE and 10 GigE. A compliant TCP TTD SHOULD provide a warning message when the expected test throughput will exceed the subscribed customer SLA. If the throughput test is expected to exceed the subscribed customer SLA, then the test SHOULD be coordinated with the network provider.
ホストのハードウェアの性能がよく、次のセクションに記載されているテストを行う前に理解しておく必要があります。専用通信試験装置は、一般に、特にギガビットイーサネットおよび10ギガビットイーサネットのラインレートのために、必要とされます。期待されるテストのスループットが加入し、顧客のSLAを超過するときに準拠しTCP TTDは、警告メッセージを提供する必要があります。スループットテストが加入し、顧客のSLAを超えることが予想される場合、テストはネットワークプロバイダで調整されるべきです。
The TCP Throughput test SHOULD be run over a long enough duration to properly exercise network buffers (i.e., greater than 30 seconds) and SHOULD also characterize performance at different times of the day.
TCPスループットテストは、適切にネットワークバッファ（すなわち、より大きな30秒）を行使するために十分な長さの期間にわたり実行する必要があり、また、一日の異なる時間にパフォーマンスを特徴づけるべきです。
The decision whether to conduct single- or multiple-TCP-connection tests depends upon the size of the BDP in relation to the TCP RWND configured in the end-user environment. For example, if the BDP for a Long Fat Network (LFN) turns out to be 2 MB, then it is probably more realistic to test this network path with multiple connections. Assuming typical host TCP RWND sizes of 64 KB (e.g., Windows XP), using 32 TCP connections would emulate a small-office scenario.
単一または複数のTCP接続テストを実施するかどうかの決定は、エンドユーザーの環境で構成TCP RWNDに関連したBDPの大きさに依存します。ロングファットネットワーク（LFN）のためのBDPは2メガバイトであることが判明した場合、複数の接続を持つこのネットワークパスをテストするためにおそらくより現実的です。 64キロバイト（例えば、WindowsのXP）の典型的なホストTCP RWNDサイズを仮定すると、32個のTCP接続を使用すると、小規模オフィスのシナリオをエミュレートします。
The following table is provided to illustrate the relationship between the TCP RWND and the number of TCP connections required to fill the available capacity of a given BDP. For this example, the network bandwidth is 500 Mbps and the RTT is 5 ms; then, the BDP equates to 312.5 KBytes.
次の表は、TCP RWND所与のBDPの利用可能な容量を満たすために必要なTCP接続の数との関係を説明するために提供されます。この例では、ネットワーク帯域幅は500Mbps程度であり、RTTは5ミリ秒です。そして、BDPは312.5キロバイトに相当します。
Number of TCP Connections
TCP RWND to fill available bandwidth
--------------------------------------
16 KB 20
32 KB 10
64 KB 5
128 KB 3
Table 5.1. Number of TCP Connections versus TCP RWND
表5.1。 TCP RWND対TCP接続数
The TCP Transfer Time Ratio metric is useful when conducting multiple-connection tests. Each connection SHOULD be configured to transfer payloads of the same size (e.g., 100 MB); then, the TCP Transfer Time Ratio provides a simple metric to verify the actual versus expected results.
複数の接続テストを行う際にTCP転送時間比率メトリックは便利です。各接続は、同じサイズ（例えば100 MB）のペイロードを転送するように構成されるべきです。そして、TCP転送時間比は、実際の対期待される結果を検証するための簡単なメトリックを提供します。
Note that the TCP transfer time is the time required for each connection to complete the transfer of the predetermined payload size. From the previous table, the 64-KB window is considered. Each of the 5 TCP connections would be configured to transfer 100 MB, and each one should obtain a maximum of 100 Mbps. So for this example, the 100-MB payload should be transferred across the connections in approximately 8 seconds (which would be the Ideal TCP Transfer Time under these conditions).
TCP転送時間が所定のペイロードサイズの転送を完了するために、各接続に必要な時間であることに留意されたいです。上記の表からは、64 KBのウィンドウを考えます。 5つのTCP接続の各々は、100 MBに転送するように構成されることになる、それぞれが100Mbpsでの最大値を得なければなりません。だから、この例では、100 MBのペイロードは、（これらの条件の下で最適なTCP転送時間になります）が約8秒での接続を介して転送する必要があります。
Additionally, the TCP Efficiency Percentage metric MUST be computed for each connection as defined in Section 4.2.
また、TCP効率パーセントのメトリックは、セクション4.2で定義されるように接続ごとに計算されなければなりません。
At the end, a TCP Throughput Test Device (TCP TTD) SHOULD generate a report with the calculated BDP and a set of Window size experiments. Window size refers to the minimum of the Send Socket Buffer and TCP RWND. The report SHOULD include TCP Throughput results for each TCP Window size tested. The goal is to provide achievable versus actual TCP Throughput results with respect to the TCP Window size when no fragmentation occurs. The report SHOULD also include the results for the 3 metrics defined in Section 4. The goal is to provide a clear relationship between these 3 metrics and user experience. As an example, for the same results in regard to Transfer Time Ratio, a better TCP Efficiency could be obtained at the cost of higher Buffer Delays.
終わりに、TCPスループット試験デバイス（TCP TTD）を算出BDPとウィンドウサイズ実験のセットを含むレポートを生成する必要があります。ウィンドウのサイズは、送信ソケットバッファおよびTCP RWNDの最小値を指します。報告書は、試験した各TCPウィンドウサイズのTCPスループットの結果を含むべきです。目標には、フラグメンテーションが発生していないTCPウィンドウサイズに対する実際のTCPスループットの結果に対して達成提供することです。レポートでは、目標は、これらの3つの評価指標とユーザーエクスペリエンスの間に明確な関係を提供することであり、セクション4で定義された3つのメトリックの結果をも含むべきです。一例として、時間の比率を転送する点では同じ結果を得るため、より良いTCP効率が高いバッファ遅延のコストで得ることができました。
For cases where the test results are not equal to the ideal values, some possible causes are as follows:
次のように試験結果が理想値に等しくない場合、いくつかの原因が考えられます。
- Network congestion causing packet loss, which may be inferred from a poor TCP Efficiency % (i.e., higher TCP Efficiency % = less packet loss).
- 乏しいTCP効率％（すなわち、より高いTCP効率％=少ないパケット損失）から推測することができるパケットロスを引き起こすネットワークの輻輳。
- Network congestion causing an increase in RTT, which may be inferred from the Buffer Delay Percentage (i.e., 0% = no increase in RTT over baseline).
- バッファ遅延パーセント（ベースラインを超えるRTTで、すなわち、0％= NOの増加）から推測することができるRTTの増加を引き起こすネットワークの輻輳。
- Intermediate network devices that actively regenerate the TCP connection and can alter TCP RWND size, MTU, etc.
- 積極的にTCPコネクションを再生成し、TCP RWNDサイズ、MTUなどを変更することができ、中間のネットワークデバイス
- Rate limiting by policing instead of shaping.
- ポリシングの代わりに成形することによりレート制限。
- Maximum TCP Buffer Space. All operating systems have a global mechanism to limit the quantity of system memory to be used by TCP connections. On some systems, each connection is subject to a memory limit that is applied to the total memory used for input data, output data, and controls. On other systems, there are separate limits for input and output buffer spaces per connection. Client/server IP hosts might be configured with Maximum TCP Buffer Space limits that are far too small for high-performance networks.
- 最大TCPバッファ・スペース。すべてのオペレーティングシステムは、TCP接続で使用されるシステムメモリの量を制限するグローバルなメカニズムを持っています。いくつかのシステムでは、各接続は、入力データ、出力データ、及びコントロールのために使用される全メモリに適用されるメモリの制限を受けます。他のシステムでは、接続ごとに入出力バッファスペースの別個の限界があります。クライアント/サーバーのIPホストは、高性能ネットワーク用あまりにも小さく、最大TCPバッファ領域の制限を使用して構成されることがあります。
- Socket Buffer sizes. Most operating systems support separate per-connection send and receive buffer limits that can be adjusted as long as they stay within the maximum memory limits. These socket buffers MUST be large enough to hold a full BDP of TCP Bytes plus some overhead. There are several methods that can be used to adjust Socket Buffer sizes, but TCP Auto-Tuning automatically adjusts these as needed to optimally balance TCP performance and memory usage.
- ソケットバッファサイズ。ほとんどのオペレーティングシステムには限りが最大メモリ制限内にとどまるように調整することができる独立した接続ごとの送信および受信バッファの制限をサポートしています。これらのソケットバッファは、TCPバイトのフルBDPプラスいくつかのオーバーヘッドを保持するのに十分な大きさでなければなりません。そこソケットバッファサイズを調整するために使用することができますいくつかの方法がありますが、TCPオートチューニングは自動的に最適なTCPのパフォーマンスとメモリ使用量のバランスをとるために必要に応じてこれらの調整します。
It is important to note that Auto-Tuning is enabled by default in LINUX since kernel release 2.6.6 and in UNIX since FreeBSD 7.0. It is also enabled by default in Windows since Vista and in Mac since OS X version 10.5 (Leopard). Over-buffering can cause some applications to behave poorly, typically causing sluggish interactive response and introducing the risk of running the system out of memory. Large default socket buffers have to be considered carefully on multi-user systems.
オートチューニングは、FreeBSD 7.0以降のカーネルリリース2.6.6以降のLinuxではデフォルトでとUNIXで有効になっていることに注意することが重要です。また、OS Xバージョン10.5（Leopardの）以来ビスタ以降とMacでWindowsにデフォルトで有効になっています。以上のバッファリングは、一般的に低迷インタラクティブな応答を引き起こすとメモリからシステムを実行しているのリスクを導入する、いくつかのアプリケーションが不十分に動作することがあります。大規模なデフォルトのソケットバッファは、マルチユーザーシステム上で、慎重に考慮しなければなりません。
- TCP Window Scale option [RFC1323]. This option enables TCP to support large BDP paths. It provides a scale factor that is required for TCP to support window sizes larger than 64 KB. Most systems automatically request WSCALE under some conditions, such as when the Receive Socket Buffer is larger than 64 KB or when the other end of the TCP connection requests it first. WSCALE can only be negotiated during the 3-way handshake. If either end fails to request WSCALE or requests an insufficient value, it cannot be renegotiated. Different systems use different algorithms to select WSCALE, but it is very important to have large enough buffer sizes. Note that under these constraints, a client application wishing to send data at high rates may need to set its own receive buffer to something larger than 64 KBytes before it opens the connection, to ensure that the server properly negotiates WSCALE. A system administrator might have to explicitly enable [RFC1323] extensions. Otherwise, the client/server IP host would not support TCP Window sizes (BDP) larger than 64 KB. Most of the time, performance gains will be obtained by enabling this option in LFNs.
- TCPウィンドウスケールオプション[RFC1323]。このオプションは、大きなBDPパスをサポートするためにTCPを可能にします。これは、TCPウィンドウが64 KBを超えるサイズをサポートするために必要なスケールファクタを提供します。ほとんどのシステムは自動的に、このようなソケットバッファが64 KBを超える場合、またはTCP接続のもう一方の端が最初にそれを要求したときに受信するときのように、いくつかの条件の下でWSCALEを要求します。 WSCALEは唯一の3ウェイハンドシェイク中に交渉することができます。どちらかの端がWSCALEを要求するために失敗したり、不十分な値を要求した場合、それは再交渉することはできません。異なるシステムはWSCALEを選択するために、異なるアルゴリズムを使用しますが、十分な大きさのバッファサイズを持っていることは非常に重要です。これらの制約の下で、高いレートでデータを送信したいクライアントアプリケーションは、独自のは、それが接続を開く前に、サーバーが正常にWSCALEを交渉することを保証するために、64キロバイトよりも大きな何かに受信バッファに設定する必要があるかもしれないことに注意してください。システム管理者が明示的に[RFC1323]の拡張機能を有効にする必要があります。それ以外の場合は、クライアント/サーバーIPホストは、64 KBを超えるTCPウィンドウサイズ（BDP）をサポートしていません。ほとんどの時間、パフォーマンスの向上はLFNsに、このオプションを有効にすることによって得られるであろう。
- TCP Timestamps option [RFC1323]. This feature provides better measurements of the Round-Trip Time and protects TCP from data corruption that might occur if packets are delivered so late that the sequence numbers wrap before they are delivered. Wrapped sequence numbers do not pose a serious risk below 100 Mbps, but the risk increases at higher data rates. Most of the time, performance gains will be obtained by enabling this option in Gigabit-bandwidth networks.
- TCPタイムスタンプオプション[RFC1323]。この機能は、ラウンドトリップ時間のより良い測定を提供し、パケットは、彼らが配信される前に、シーケンス番号がラップするように遅れて配信されている場合に発生する可能性のあるデータの破損からのTCPを保護します。ラップされたシーケンス番号は、100 Mbpsの下の深刻なリスクが、より高いデータレートでのリスクの増加をもたらすことはありません。ほとんどの時間、パフォーマンスの向上は、ギガビット帯域幅のネットワークでは、このオプションを有効にすることによって得られるであろう。
- TCP Selective Acknowledgments (SACK) option [RFC2018]. This allows a TCP receiver to inform the sender about exactly which data segment is missing and needs to be retransmitted. Without SACK, TCP has to estimate which data segment is missing, which works just fine if all losses are isolated (i.e., only one loss in any given round trip). Without SACK, TCP takes a very long time to recover after multiple and consecutive losses. SACK is now supported by most operating systems, but it may have to be explicitly enabled by the system administrator. In networks with unknown load and error patterns, TCP SACK will improve throughput performance. On the other hand, security appliance vendors might have implemented TCP randomization without considering TCP SACK, and under such circumstances, SACK might need to be disabled in the client/server IP hosts until the vendor corrects the issue. Also, poorly implemented SACK algorithms might cause extreme CPU loads and might need to be disabled.
- TCP選択謝辞（SACK）オプション[RFC2018]。これは、TCP受信機がデータセグメントが欠落して再送信する必要がある正確にどの送信者に通知することができます。 SACKがなければ、TCPはデータセグメントがすべての損失が隔離されている場合だけで正常に動作している、欠けている（任意の往復で、すなわち、唯一の損失）を推定しています。 SACKがなければ、TCPは、複数のと連敗した後、回復に非常に長い時間がかかります。 SACKは現在、ほとんどのオペレーティングシステムでサポートされていますが、明示的に、システム管理者によって有効にする必要があります。不明な負荷とエラーパターンとのネットワークでは、TCP SACKはスループットパフォーマンスが向上します。一方、セキュリティアプライアンスベンダーは、TCP SACKを考慮せずにTCPのランダム化を実装しているかもしれない、とベンダーは、問題を修正するまで、このような状況下では、SACKは、クライアント/サーバーのIPホストで無効にする必要があります。また、不十分な実装SACKアルゴリズムは、極端なCPU負荷が発生する可能性があり、無効にすることが必要になる場合があります。
- Path MTU. The client/server IP host system SHOULD use the largest possible MTU for the path. This may require enabling Path MTU Discovery [RFC1191] and [RFC4821]. Since [RFC1191] is flawed, Path MTU Discovery is sometimes not enabled by default and may need to be explicitly enabled by the system administrator. [RFC4821] describes a new, more robust algorithm for MTU discovery and ICMP black hole recovery.
- パスMTU。クライアント/サーバのIPホスト・システムは、パスのために可能な限り最大のMTUを使用すべきです。これは、パスMTUディスカバリ[RFC1191]と[RFC4821]を有効にする必要があります。 [RFC1191]は欠陥があるので、パスMTUディスカバリーは時々、デフォルトで有効になっておらず、明示的にシステム管理者によって有効にする必要があります。 [RFC4821]はMTUディスカバリおよびICMPブラックホールの回復のための新しい、より堅牢なアルゴリズムを記述しています。
- TOE (TCP Offload Engine). Some recent Network Interface Cards (NICs) are equipped with drivers that can do part or all of the TCP/IP protocol processing. TOE implementations require additional work (i.e., hardware-specific socket manipulation) to set up and tear down connections. Because TOE NIC configuration parameters are vendor-specific and not necessarily RFC-compliant, they are poorly integrated with UNIX and LINUX. Occasionally, TOE might need to be disabled in a server because its NIC does not have enough memory resources to buffer thousands of connections.
- TOE（TCPオフロードエンジン）。最近のいくつかのネットワークインタフェースカード（NIC）は、一部またはTCP / IPプロトコル処理の全てを行うことができますドライバが装備されています。 TOE実装設定および接続を切断するための追加作業（すなわち、ハードウェア固有のソケット操作）を必要とします。 TOE NICの設定パラメータは、ベンダー固有と必ずしもRFCに準拠しているので、それらは不十分UNIXおよびLinuxに統合されています。時折、TOEは、そのNICは、数千の接続をバッファリングするのに十分なメモリリソースを持っていないため、サーバーで無効にする必要があります。
Note that both ends of a TCP connection MUST be properly tuned.
TCPコネクションの両端が適切にチューニングしなければならないことに注意してください。
Measuring TCP network performance raises security concerns. Metrics produced within this framework may create security issues.
TCPネットワークのパフォーマンスを測定することは、セキュリティ上の懸念を提起します。このフレームワーク内で生成メトリックは、セキュリティ上の問題を作成することができます。
TCP network performance metrics, as defined in this document, attempt to fill the NUT with a stateful connection. However, since the test MAY use stateless IP streams as specified in Section 3.2.2, it might appear to network operators to be a denial-of-service attack. Thus, as mentioned at the beginning of Section 3, TCP Throughput testing may require cooperation between the end-user customer and the network provider.
TCPネットワーク・パフォーマンス・メトリックは、この文書で定義されるように、ステートフル接続でNUTを埋めるためにしよう。 3.2.2項で指定されているようしかし、テストはステートレスIPストリームを使うかもしれないので、サービス拒否攻撃するネットワークオペレータに表示される場合があります。このように、第3節の冒頭で述べたように、TCPスループットテストは、エンドユーザーの顧客とネットワークプロバイダ間の協力が必要な場合があります。
Metrics within this framework generate packets from a sample, rather than taking samples based on user data. Thus, our framework does not threaten user data confidentiality.
このフレームワーク内のメトリックはなくユーザデータに基づいてサンプルを取るよりも、サンプルからのパケットを生成します。このように、私たちのフレームワークは、ユーザデータの機密性を脅かすものではありません。
The security considerations that apply to any active measurement of live networks are relevant here as well. See [RFC4656] and [RFC5357].
ライブネットワークの任意のアクティブな測定に適用するセキュリティ上の考慮事項はここにも関連しています。 [RFC4656]と[RFC5357]を参照してください。
Thanks to Lars Eggert, Al Morton, Matt Mathis, Matt Zekauskas, Yaakov Stein, and Loki Jorgenson for many good comments and for pointing us to great sources of information pertaining to past works in the TCP capacity area.
多くの良いコメントやTCP容量領域内の過去の作品に関連する情報の大きな源に私たちを指しているためラースエッゲルト、アル・モートン、マット・マシス、マット・Zekauskas、Yaakovのスタイン、とロキJorgensonに感謝します。
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