1. Un pic de teorie
2. Rezultate practice
3. Descrierea testelor
3.1 Canal de interogare de mare viteză
3.2 Canalul solicitat GPRS / EDGE
3.3 Efectul erorilor în canal
1. Un pic de teorie
O caracteristică a canalului de satelit este o întârziere de propagare a semnalului destul de mare. Pentru a trece de la operator la satelit și de la satelit la abonat, undele radio au nevoie de aproximativ 250 ms. Mai mult decât atât, există o întârziere în canalele (terestre) „interogare“, care pot varia foarte mult - de la câteva zeci de milisecunde pentru conexiuni terestre rapide la unități de secunde, atunci când se utilizează o rețelele GPRS puternic încărcate. În acest sens, trebuie să adăugăm și o întârziere în transmiterea de informații pe Internet în sine. Ca urmare, atunci când se lucrează prin internet asimetric întârziere prin satelit, practic, nu mai puțin de 300 ms, în timp ce un canal GPRS de interogare poate varia de la aproximativ o jumătate de secundă la câteva secunde.
Cele mai multe metode pentru transferul traficului care utilizează Internetul utilizează protocolul TCP (protocolul de control al transmisiei). TCP se bazează pe confirmarea primirii informațiilor și, dacă în intervalul de timp stabilit de confirmare nu vine, transferul este încetinit sau la toate opririle. Setările protocolului TCP în majoritatea sistemelor sunt orientate către conexiuni cu un timp scurt de întârziere a semnalului. Atunci când astfel de sisteme funcționează prin canalul satelit, confirmarea TCP nu ajunge la intervalul de timp configurat, iar transferul de date începe să fie limitat nu de viteza canalului satelit, ci de întârzierea propagării.
Puteți crește viteza de transfer de date prin rularea mai multor sesiuni TCP simultan ("fluxuri de descărcare") - viteza fiecărei sesiuni va fi limitată de întârzierea pe canal, dar viteza totală va crește. Cu toate acestea, această metodă mărește, de asemenea, cantitatea de informații transmise, atât în canalul satelit "direct", cât și în cel terestru "solicitat".
O altă modalitate este de a crește timpul de așteptare pentru confirmare. Acest timp este setat de așa-numita fereastră TCP (TCP Window Size). "Fereastra TCP" este numărul de octeți care pot fi transmiși înainte de așteptarea primei confirmări. O "fereastră TCP" mare permite obținerea ratelor de transmisie suficient de ridicate chiar și pe un canal cu o întârziere semnificativă. Dar cu cât este mai mare "fereastra", cu atât viteza de transmisie este mai lentă până la valoarea maximă. Adică, creșterea "ferestrei TCP" este eficientă numai atunci când "pompi" o cantitate destul de mare de informații (fișiere). Recomandările practice pentru instalarea "ferestrei TCP" sunt afișate pe site-ul nostru în secțiunea "Întrebări frecvente".
Cea de-a treia cale este de a aplica un accelerator de trafic, de exemplu, Slonax sau Globax, care utilizează propriul protocol în locul TCP standard, bazat, de obicei, pe UDP, care nu este sensibil la întârzieri pe canal. Dar aceasta duce la o configurație mai complexă a sistemului pe partea clientului, iar în cazul încărcării de fișiere - adesea pentru a mări cantitatea de informații primite (cu economii de scară "outbound"). Lucrul cu acceleratoarele este subiectul unui studiu separat și nu este discutat mai departe aici.
Viteza de obținere a informațiilor este, de asemenea, afectată de transferul canalului terestru. Dacă canalul terestru limitează viteza de trimitere a cererilor și a confirmărilor către server, atunci viteza de preluare a datelor de la server va fi limitată.
2. Rezultate practice
Laboratorul StarBlazer a investigat dependența vitezei maxime de descărcare care poate fi atinsă de parametrii canalului "solicitare" și de setările ferestrei TCP pe computerul utilizatorului. Am folosit sistemul de operare Windows XP SP2, placa de recepție prin satelit Technotrend S2-3200, canalele ADSL (384 Kbps) solicitate și canalele GPRS / EDGE.
Rezultatele sunt următoarele:
* Raportul de mai sus "ieșire / intrare" este tipic pentru utilizarea plăcilor din familia Technotrend S2 cu drivere BDA pentru Windows. Atunci când utilizați alte cartele prin satelit și alți șoferi, raportul "ieșiri / intrări" poate fi semnificativ diferit.
Rezultatele de mai sus au fost obținute în următoarele condiții:
- Accesul asimetric prin satelit al operatorului hibrid SB StarBlazer, limita de viteză pe canalul satelit este dezactivată.
- Satelit folosit IntelSat 904 (transportator 11526V, 5300 ks / s, DVB-S2, FEC 5/6) Antena satelit - offset, cu diametrul de 0,9 metri, a mărcii Supral.
- Convertor amplificator-amplificator cu zgomot redus (LNB) - televizor universal, bandă Ku, marchează Inverto.
- Cardul de recepție prin satelit este Technotrend S2-3200 (PCI).
- Locația antenei este aproape de Moscova, nivelul semnalului pentru indicatorul S2-3200 este "Calitatea semnalului - 100%, nivelul semnalului - 80%" (pentru alte plăci, citirile la același nivel de semnal pot diferi în orice direcție).
- Conectarea la rețeaua StarBlazer a fost efectuată prin VPN prin intermediul nodului de acces vpn60ev.starblazer.ru.
- Măsurătorile de viteză au fost efectuate prin descărcarea prin fișiere HTTP 6.5 și 25 MB în mărime de la server la rețeaua internă StarBlazer. Am folosit programul Download Master 5.5.11.
3. Descrierea testelor
Următoare este o descriere detaliată a testelor care au dus la datele de mai sus.
3.1 Canal de interogare de mare viteză
Prima serie de teste a fost realizată cu un canal de cerere de mare viteză (conexiune la Internet prin ADSL, viteza de ieșire a traficului la 384 kbit / s). Rezultate similare ar trebui obținute pe orice canal interogat de calitate stabilă și cu viteza de ieșire a traficului de la 100 kbit / s și mai mare. Parametrii canalului (interogare + satelit) au fost măsurați înainte de începerea testelor și au rămas constanți în întreaga serie.
Statistici Ping pentru 217.150.4.110
- Pachete: trimis = 200, primit = 200, pierdut = 0 (0% pierdere)
- Durata aproximativă de recepție și transmitere în ms: minim = 308 msec, maxim = 489 msec, medie = 403 msec
Primul test - fereastra TCP "implicit"
Setările "fereastră TCP" sunt implicite (16 KB pentru Windows XP). Descărcați un fișier de 6.5 MB într-o sesiune TCP.
Se poate observa că viteza maximă este limitată la nivelul de aproximativ 400 kbit / s (viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 45 kB / s). Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:95.
Încărcați același fișier în cinci sesiuni TCP concurente (în cinci fire).
Viteza maximă este de aproximativ 2 Mb / s, viteza de descărcare a fișierului conform datelor Download Master este de 190 Kb / s. Atât traficul de ieșire, cât și cel de intrare au crescut (informații privind serviciul pentru deschiderea și susținerea sesiunilor TCP suplimentare), raportul traficului de ieșire / intrare este 1:65.
Când se încarcă în opt fire.
Viteza maximă este de aproximativ 3 Mb / s, viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 270 Kb / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:60.
Al doilea test este o fereastră TCP de 64 KB
"Fereastra TCP" este setată la 64 KB. Aceasta este dimensiunea maximă permisă în versiunea "originală" a protocolului TCP, prin care toate site-urile pot funcționa pe Internet.
Descărcați un fișier de 6.5 MB într-un fir.
Viteza maximă este limitată la aproximativ 1,5 Mbps (viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 145 KB / s). Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este de 1: 110.
Același lucru la încărcarea în cinci fire.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Master Download este de 240 KB / s. Puteți vedea finalizarea fluxurilor individuale "descărcare" și începutul celor noi, viteza fiecăruia care crește treptat. Cantitatea de informații primite a crescut datorită înființării de noi sesiuni TCP (fluxuri de descărcare). Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:70.
Când se încarcă în opt fire.
Viteza maximă este mai mare de 4 Mb / s, dar viteza de descărcare în funcție de Download Master este de 310 KB / s. Fișierul a fost prea scurt și descărcarea sa terminat mai devreme decât rata de transfer TCP a reușit să atingă nivelul "constant".
Același download în opt fire cu o fereastră de 64 KB, dar pentru un fișier de 25 MB.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Master Download este de 430kb / s. Puteți vedea finalizarea fluxurilor individuale de descărcare și începerea celor noi. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:60.
Al treilea test este o fereastră TCP de 256 KB
Trebuie avut în vedere că atunci când configurați o sesiune TCP, parametrii sunt negociați între server și client. În acest test, pe server s-au acceptat ferestre mari TCP. Dacă serverul nu acceptă opțiunile TCP în conformitate cu RFC 1323, atunci dimensiunea maximă a ferestrei TCP va fi limitată la 64 KB, ca în testul anterior.
Încărcați un fișier de 6,5 MB într-un flux cu o fereastră TCP de 256 KB.
Viteza maximă este mai mare de 2,5 Mbps, viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Download Master este de 180 KB / s (pentru un fișier mai mare, viteza rezultată ar fi ușor superioară, măsurătorile următoare făcând un fișier de 25 MB). Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este de 1: 120.
Descărcați în cinci fluxuri, pentru o dimensiune a fișierului de 25 MB.
Viteza de descărcare a fișierului conform datelor Download Master este de 400 Kb / s. Puteți vedea finalizarea fluxurilor individuale de descărcare și începerea celor noi. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:75.
Se încarcă în opt fluxuri pentru un fișier de 25 MB.
Viteza de descărcare a fișierului conform datelor Download Master este de 520 kb / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:65.
3.2 Canalul solicitat GPRS / EDGE
Parametrii canalelor (interogare GPRS / EDGE + satelit) au fost măsurate înainte de începerea seriei de teste, în timpul testelor modificate semnificativ. Testele au fost efectuate ori de câte ori a fost posibil în momentele cu cea mai mare stabilitate a caracteristicilor canalului.
Statistici Ping pentru 217.150.4.110
- Pachete: trimis = 200, primit = 198, pierdut = 2 (1% pierdere)
- Durata aproximativă de recepție și transmitere în ms: minim = 697 msec, maxim = 2778 msec, medie = 1002 msec
Primul test - fereastra TCP "implicit"
Setările "fereastră TCP" sunt implicite (16 KB pentru Windows XP). Încărcați un fișier de 6,5 MB într-o sesiune TCP (flux).
Viteza maximă este limitată la aproximativ 160 - 200 kbps. Se poate observa că în timpul descărcării fișierului a existat o deteriorare a caracteristicilor canalului cu pierderea de pachete. Viteza sesiunii TCP scade la aproape zero, după care încearcă ușor să se ridice la valoarea maximă la care pachetele nu se pierd. Ca urmare, viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele de descărcare Master este de 16 KB / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este de 1: 100.
Încărcați același fișier în cinci fire.
Volumul traficului de intrare și ieșire a crescut datorită stabilirii unor sesiuni suplimentare. Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele de descărcare Master este de 75 Kb / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:80.
Încărcați același fișier în opt fluxuri.
Viteza maximă este mai mare de 1 Mbit / s. Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Master Download este de 100 KB / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:75.
Al doilea test este o fereastră TCP de 64 KB
"Fereastra TCP" este setată la 64 KB. (dimensiunea maximă permisă în versiunea "originală" a protocolului TCP, la care pot colabora toate site-urile Internet).
Încărcați un fișier de 6,5 MB într-o sesiune TCP (flux).
Viteza este de aproximativ 500 kbps, viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 65 kb / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este de 1: 130.
Încărcați același fișier în cinci fire.
Viteza maximă este de aproximativ 2,5 Mbit / s, viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 150 kb / s. Se poate vedea completarea cantității principale de flux (sesiuni TCP) și „resume“ date suma rămasă cu stabilirea de sesiuni noi, care nu au timp pentru a „accelera“ la viteze mari. Raportul traficului de ieșire / intrare este 1:90.
Încărcați același fișier în opt fluxuri.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Master Download este de 170 KB / s. "Accelerația" esențială în comparație cu cinci fluxuri nu are loc - este afectată limita de viteză pentru canalul solicitat. Volumul traficului de intrare și de ieșire a crescut ușor, raportul traficului de ieșire / intrare este de 1:90.
Al treilea test este o fereastră TCP de 256 KB
Fereastra "TCP" este setată la 256 KB, parametrii Tcp1323Opts și SackOpts sunt setați. Pe server, au fost acceptate ferestre mari TCP.
Descărcați un fișier de 6.5 MB într-un fir.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele de descărcare Master este de 75 Kb / s, adică diferă foarte puțin de fereastra TCP 64 KB - este afectată restricția canalului solicitat. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este de 1: 120.
Încărcați același fișier în cinci fire.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu Download Master este de 165 KB / s. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:85. Limita maximă de viteză este probabil legată de deteriorarea parametrilor canalului de solicitare în timpul transmisiei, dar viteza totală de descărcare nu a scăzut semnificativ.
Încărcați același fișier în opt fluxuri.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele Master Download este de 185 KB / s. Puteți vedea finalizarea numărului principal de fire (sesiuni TCP) și "reluarea" datelor rămase, cu stabilirea de noi sesiuni care nu au timp să "accelereze" la viteze mari. "Accelerația" esențială în comparație cu cinci fluxuri nu are loc - este afectată limita de viteză pentru canalul solicitat. Raportul dintre traficul de ieșire / intrare este 1:85.
3.2 Efectul erorilor în canal
Eroare (pierderea de pachete) într-o interogare, iar canalul de satelit care duce la o scădere bruscă a vitezei TCP sesiune substanțial la zero, iar apoi se ridică încet la viteza de valori la care încă nici o pierdere de pachete se produce (lent-start procedură). În acest caz, există o creștere a volumelor de trafic și o scădere a ratei de transmisie rezultate.
De exemplu, puteți descărca fișierul cu canalul GPRS / EDGE solicitat în momentul deteriorării puternice a caracteristicilor acestuia. Descărcarea a avut loc în cinci fire cu fereastra TCP "implicit".
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele de descărcare de bază este de 45 Kb / s, raportul de ieșire / intrare este de 1:60.
Același lucru este valabil și pentru canalul GPRS / EDGE stabil.
Viteza de descărcare a fișierului în conformitate cu datele de descărcare Master este de 75 Kb / s, adică aproape de două ori mai mare decât pentru un canal instabil, raportul de ieșire / intrare este de asemenea mai bun - 1:80.
Dacă vom compara volumul de trafic intern și extern, se poate observa că, din cauza greșeli în canalul de interogare a crescut în mod semnificativ cantitatea de date transferate și, în consecință, raportul deteriorat de ieșire / intrare.
Trimiteți-le prietenilor: