Draf & Riset

penelitian TCP

Argumen untuk Meningkatkan Jendela Kemacetan Awal TCP

Alur TCP dimulai dengan jendela kemacetan awal yang berisi maksimal empat segmen atau sekitar 4 KB data. Karena sebagian besar transaksi Web berumur pendek, jendela kemacetan awal merupakan parameter TCP penting dalam menentukan seberapa cepat alur dapat diselesaikan. Meskipun kecepatan akses jaringan global meningkat secara rata-rata secara dramatis dalam satu dekade terakhir, nilai standar jendela kemacetan awal TCP tetap tidak berubah. Dalam tulisan ini, kami mengusulkan untuk meningkatkan jendela kemacetan awal TCP untuk setidaknya sepuluh segmen (sekitar 15KB). Melalui eksperimen Internet berskala besar, kami menghitung manfaat dan biaya latensi penggunaan jendela yang lebih besar, sebagai fungsi bandwidth jaringan, waktu round-trip (RTT), produk penundaan bandwidth (BDP), dan sifat aplikasi. Kami menunjukkan bahwa latensi rata-rata respons HTTP meningkat sekitar 10%, dengan manfaat terbesar yang ditunjukkan pada jaringan RTT dan BDP yang tinggi. Latensi jaringan bandwidth rendah juga meningkat secara signifikan dalam eksperimen kami. Tingkat transmisi ulang rata-rata meningkat sebesar 0,5%, dengan sebagian besar peningkatannya berasal dari aplikasi yang secara efektif mengakali algoritma memulai lambat TCP dengan menggunakan beberapa koneksi serentak. Berdasarkan hasil dari eksperimen, kami yakin jendela kemacetan awal harus setidaknya sepuluh segmen dan yang sama diselidiki untuk standardisasi oleh IETF.

TCP Fast Open

Layanan web saat ini didominasi oleh alur TCP yang begitu singkat sehingga menghentikan beberapa perjalanan bolak-balik setelah handshake; handshake ini merupakan sumber latensi yang signifikan untuk alur semacam itu. Dalam makalah ini, kami menjelaskan desain, implementasi, dan penerapan protokol TCP Fast Open, mekanisme baru yang memungkinkan pertukaran data selama handshake awal TCP. Dengan melakukannya, TCP Fast Open mengurangi latensi jaringan aplikasi sebanyak satu waktu bolak-balik penuh, sehingga mengurangi penundaan yang dialami oleh transfer TCP yang singkat seperti itu. Kami mengatasi masalah keamanan yang melekat saat mengizinkan pertukaran data selama tiga fase berjabatan, yang kami kurangi menggunakan token keamanan yang memverifikasi kepemilikan alamat IP. Kami menjelaskan mekanisme pertahanan cadangan lainnya dan menangani masalah yang kami hadapi dengan middlebox, kompatibilitas mundur untuk stack jaringan yang ada, dan deployment inkremental. Berdasarkan analisis traffic dan emulasi jaringan, kami menunjukkan bahwa TCP Fast Open akan mengurangi latensi jaringan transaksi HTTP rata-rata sebesar 15%dan waktu muat seluruh halaman lebih dari 10%, dan dalam beberapa kasus hingga 40%

Pengurangan Tarif Proporsional untuk TCP

Kehilangan paket meningkatkan latensi bagi pengguna Web. Pemulihan cepat adalah mekanisme utama bagi TCP untuk memulihkan paket dari paket yang hilang. Dalam makalah ini, kami mengeksplorasi beberapa kelemahan algoritma standar yang dijelaskan dalam RFC 3517 dan algoritma non-standar yang diterapkan di Linux. Kami mendapati bahwa algoritma ini menyimpang dari perilaku yang dimaksudkan di dunia nyata karena efek gabungan dari aliran pendek, gangguan aplikasi, kerugian meledak, hilangnya dan penyusunan ulang pengakuan (ACK), dan peregangan ACK. Linux mengalami pengurangan jendela kemacetan yang berlebihan sementara RFC 3517 mentransmisikan burst besar di bawah kerugian tinggi, yang keduanya membahayakan aliran lainnya dan meningkatkan latensi Web. Kontribusi utama kami adalah desain baru untuk mengontrol transmisi dalam pemulihan cepat yang disebut pengurangan laju proporsional (PRR). PRR pulih dari kerugian secara cepat, lancar, dan akurat dengan mengatur kecepatan transmisi ulang di seluruh ACK yang diterima. Selain PRR, kami mengevaluasi algoritma TCP awal retransmit (ER) yang menurunkan ambang batas konfirmasi duplikat untuk transfer singkat, dan menunjukkan bahwa menunda transmisi ulang awal dengan interval pendek efektif dalam menghindari transmisi ulang palsu jika terjadi sedikit pengurutan ulang. PRR dan ER mengurangi latensi TCP dari koneksi yang mengalami kerugian sebesar 3-10%, tergantung ukuran respons. Berdasarkan instrumentasi kami di server Google Web dan YouTube di AS dan India, kami juga menyajikan statistik utama tentang sifat transmisi ulang TCP.

TCP Laminar

Laminar adalah framework baru untuk kontrol kemacetan TCP yang memisahkan penjadwalan transmisi, yang menentukan secara tepat kapan data dikirim, dari kontrol kemacetan murni, yang menentukan jumlah total data yang dikirim selama setiap RTT. Laminar diharapkan dapat memungkinkan algoritma lanjutan baru untuk mengatur traffic TCP dengan lebih tepat.

Draf SSL & TLS

Awal yang Salah Transport Layer Security (TLS)

{i>False Start<i} adalah perilaku opsional dari implementasi TLS. Protokol ini hanya memengaruhi waktu protokol, bukan data on-the-wireprotocol, dan dapat diimplementasikan secara sepihak. Fitur TLS False Start menyebabkan pengurangan latensi satu kali bolak-balik untuk handshake tertentu.

Ekstensi Negosiasi Protokol Berikutnya Transport Layer Security (TLS)

Ekstensi Transport Layer Security (TLS) untuk negosiasi protokol lapisan aplikasi. Hal ini memungkinkan lapisan aplikasi menegosiasikan protokol mana yang harus dilakukan melalui koneksi aman dengan cara yang menghindari perjalanan bolak-balik tambahan dan yang tidak bergantung pada protokol lapisan aplikasi.

Draf DNS

Subnet klien dalam permintaan DNS

Draf ini menentukan ekstensi EDNS0 untuk membawa informasi tentang jaringan yang menghasilkan kueri DNS, dan jaringan yang balasannya dapat di-cache.