一个问题,如果在您的面前有2个选择:
一个网络带宽是100 Mbps,丢包率在 1%以上
一个网络带宽只有1 Mbps,丢包率在0.1%%以下
您会选择哪一个?
凭着直觉,99%+的人会选择100 Mbps,包括我自己!
请大家看一幅图片
大家看下方那条黑色的曲线,代表网络吞吐速率(TCP Cubic算法)与丢包率的关系。
物理带宽 = 100Mbps
当丢包率= 0.001%时,实际的吞吐速率(Delivery Rate)≈100 Mbps
当丢包率= 0.01%时,实际的吞吐速率(Delivery Rate) = 35 Mbps
当丢包率= 0.1%时,实际的吞吐速率(DeliveryRate) < 10 Mbps
当丢包率= 1%时,实际的吞吐速率(Delivery Rate) < 1 Mbps
当丢包率=10%时,实际的吞吐速率(Delivery Rate)≈0
物理带宽 = 1 Mbps
当丢包=0.001%时,实际的吞吐速率(Delivery Rate)≈1Mbps
结论
丢包率 ≈ 0的1 Mbps要比丢包率 > 1% 的100 Mbps真实速率要快!
这个实验结果来自于Google TCP BBR研究团队千百次的实验统计,实验结果基应该真实可信!
即使神勇如TCP BBR算法(上方绿色曲线),5%以内的丢包率影响不大。一旦丢包率超过15%,真实吞吐速率直线下降。
丢包率达到20%左右,真实吞吐速率无限接近于0!
通过这个图表,大家可以清晰地看到,丢包率很大程度上决定着真实的数据吞吐速率!
一位企业老总,知道我懂点网络,时常和我抱怨说,工作日下午1点左右公司的网络特别慢,帮助查查是哪里出了问题?
检查下来发现,1点钟之后无线的丢包率 > 5 % 。我告诉他,这是由于无线网络的高丢包率而造成网络吞吐速率指数级下降而造成的。
他不信地说,即使有5%的丢包率,100个IP报文也不过有5个丢了,不是还有95个到达目的地了吗?
我耐心地解释,我们经常使用的网络应用,包括浏览网页、收发邮件、文件共享、文件下载,都是使用TCP来保证数据的可靠传输。而当前使用的TCP流量调度算法,为人谦让、过分敏感,一旦检测到丢包,立马降速1/2。
如果降速1/2,丢包通过快速重传到达了目的地,不再丢包。那就从1/2速率继续传输,接下来会线性的增长。所谓线性增长,就是每一个RTT时间周期内,多传输一个TCP报文。
如果降速1/2,丢包通过快速重传,依然无法修复丢包造成的字节流的不连续。说明网络依然拥堵,TCP会继续在原有的1/2速率的基础上,继续降速1/2。
当丢包率较高时,TCP会连续触发1/2降速的动作。大家不要小看1/2的威力。
100000000连续乘以16个1/2,还有多少?
100000000 / 65536 = 1526 = 1.5 Kbps
看看,一个最高速率=100 Mbps的TCP连接,只要遭遇16次降速,最后的网速接近于0!
我和老总说,互联网并没有拥堵,公司局域网也没有拥堵,造成网络慢的原因,恰恰是无线信号互相干扰而造成的丢包,而丢包又触发了TCP的流量抑制算法(1/2降速)!
老总将信将疑,既然无线丢包率高,为何工作日上午总是好的?
我把自己的观察告诉了他,上午大家都忙于处理工作,打电话、写文档、写邮件,此时网络流量很小,无线数据不是那么密集。所以,即使无线信号干扰,冲突的概率较小,丢包率也没有那么严重,所以即使速率有一些下降,员工也感觉不到。
下午1点,大家刚吃完午饭,昏昏欲睡,需要放松一下,很多同事会在线看视频、购物、浏览论坛等等,无线数据高度密集,冲突概率加大,丢包率直线攀升!
老总脸上的疑虑消失了一大半说,怎么解决呢?
企业级的无线解决方案
弃用2.4GHZ频段,使用5GHZ频段。为了弥补5G穿透性差、覆盖范围小的不足,可以通过密集部署AP来补偿信号的不足!
企业级的无线解决方案,还可以让员工的电脑在AP点之间自由漫游。谁的信号强就连接谁,但是IP地址保持不变,漫游切换的过程不会影响TCP的连接,不会中断当前的应用。
老总一听说要掏钱,面有难色,就用2.4GHZ频段,有什么好的办法?
让相邻的AP热点,使用没有频段重叠的信道,这需要手动设置。
商用AP,支持自适应优化选择自己的信道,无需手动设置,尽可能避开有频段重叠的信道。
选择无线信号强的AP,这样信号冲突时,会“狭路相逢勇者胜”!
最后再说一句,如果明显感觉网络慢,那就使用网线访问网络。
有线的丢包率远远好于无线!
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