Wysokowydajne sieci TCPIP.pdf

IDZ DO

PRZYK£ADOW Y ROZDZIA£

Wysoko wydajne

SPIS TRECI

sieci TCP/IP

KATALOG KSI¥¯EK

Autorzy: Mahbub Hassan, Raj Jain

T³umaczenie: Witold Zio³o (s³owo wstêpne, rozdz. 1 – 7),

Marek Pa³czyñski (rozdz. 8 – 13, dod. A – D)

ISBN: 83-7361-554-7

Tytu³ orygina³u: High Performance TCP/IP Networking

Format: B5, stron: 464

KATALOG ONLINE

ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

TWÓJ KOSZYK

Wszystko, co niezbêdne do stworzenia sieci o maksymalnej wydajnoci

• Techniki badania i oceny wydajnoci sieci

• Dzia³anie protoko³u TCP/IP w nowych rodowiskach sieciowych

• Algorytmy kontroli przeci¹¿enia sieci

• Rozwi¹zania zwiêkszaj¹ce wydajnoæ

To co do tej pory wiedzia³e o sieciach komputerowych mo¿e okazaæ siê kropl¹

w morzu, gdy zechcesz stosowaæ najnowsze, wysoko wydajne technologie.

Tradycyjne sieci s¹ coraz czêciej zastêpowane sieciami bezprzewodowymi, optycznymi

i satelitarnymi. Standard komunikacji pomiêdzy sieciami — protokó³ TCP/IP,

jest wykorzystywany równie¿ w sieciach nowej generacji, co wywo³uje nowe wyzwania

i problemy zwi¹zane z wydajnoci¹ przekazywania danych. Zaprojektowanie efektywnie

dzia³aj¹cej sieci wymaga poznania zagadnieñ maj¹cych wp³yw na wydajnoæ protoko³u

TCP/IP.

Ksi¹¿ka „Wysoko wydajne sieci TCP/IP” to obszerny przewodnik. Nie koncentruje siê

na szczegó³ach dzia³ania protoko³u TCP/IP. Zawiera natomiast informacje powiêcone

ocenie wydajnoci sieci, dzia³aniu protoko³u TCP/IP w sieciach ró¿nego typu, metodom

kontroli przeci¹¿enia ruchu w sieciach oraz nowoczesnym implementacjom protoko³u

TCP/IP.

• Podstawowe informacje o protokole TCP/IP

• Pomiary wydajnoci sieci i stosowane do tego narzêdzia

• Symulowanie dzia³ania sieci TCP/IP

• Modelowanie matematyczne sieci TCP/IP

• Wydajnoæ protoko³u TCP/IP w sieciach bezprzewodowych, mobilnych,

optycznych, asymetrycznych i satelitarnych

• Nowe standardy protoko³u TCP/IP

• Zarz¹dzanie kolejkami

• Przegl¹d implementacji programowych protoko³u TCP/IP

Jeli chcesz siê przystosowaæ lub przyczyniæ do zmian w technologiach sieciowych,

musisz poznaæ metody poprawiania wydajnoci dzia³ania protoko³u TCP/IP. W tej ksi¹¿ce

znajdziesz wszystkie niezbêdne do tego wiadomoci.

DODAJ DO KOSZYKA

CENNIK I INFORMACJE

ZAMÓW INFORMACJE

O NOWOCIACH

ZAMÓW CENNIK

CZYTELNIA

FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE

Wydawnictwo Helion

ul. Chopina 6

44-100 Gliwice

tel. (32)230-98-63

e-mail: helion@helion.pl

Spis treci

Współautorzy...................................................................................13

Słowo wstpne ................................................................................17

Rozdział 1. Wstp .............................................................................................21

1.1. Historia TCP/IP........................................................................................................ 22

1.2. Aplikacje i usługi TCP ............................................................................................. 23

1.3. Powody badania wydajno!ci TCP/IP........................................................................ 24

1.4. Jak rozumiemy wydajno!& TCP?.............................................................................. 25

1.5. Omówienie pozostałych rozdziałów ksi,-ki............................................................. 27

1.6. Zalecana lektura ....................................................................................................... 30

1.7. Podsumowanie.......................................................................................................... 31

1.8. Pytania kontrolne...................................................................................................... 31

1.9. Przykład wdro-enia — prezentacja Wireless Corporation ....................................... 32

Rozdział 2. Podstawy TCP/IP ............................................................................35

2.1. TCP .......................................................................................................................... 35

2.1.1. Usługi TCP...................................................................................................... 36

2.1.2. Format nagłówka............................................................................................. 37

2.1.3. Enkapsulacja w IP........................................................................................... 39

2.1.4. Mechanizm potwierdzania .............................................................................. 39

2.1.5. Mechanizm retransmisji .................................................................................. 40

2.1.6. Ustanowienie i zako:czenie poł,czenia .......................................................... 41

2.1.7. Kontrola przepływu i przesuwanie okna ......................................................... 43

2.1.8. Kontrola przeci,-enia...................................................................................... 44

2.2. UDP.......................................................................................................................... 47

2.2.1. Usługi UDP..................................................................................................... 47

2.2.2. Format nagłówka............................................................................................. 48

2.2.3. Enkapsulacja w IP........................................................................................... 49

2.3. IP.............................................................................................................................. 49

2.3.1. Usługi IP ......................................................................................................... 49

2.3.2. Dzielenie datagramów na fragmenty i składanie fragmentów......................... 50

2.3.3. Format nagłówka............................................................................................. 51

2.3.4. IP wersja 6....................................................................................................... 52

2.4. Zalecana lektura ....................................................................................................... 53

2.5. Podsumowanie.......................................................................................................... 53

2.6. Pytania kontrolne...................................................................................................... 53

2.7. Przykład wdro-enia — WCORP upowszechnia TCP/IP.......................................... 54

Wysoko wydajne sieci TCP/IP

Rozdział 3. Pomiary wydajno#ci sieci TCP/IP.....................................................57

3.1. Powody, dla których przeprowadza si@ pomiary sieci.............................................. 58

3.2. Czynno!ci pomiarowe .............................................................................................. 58

3.3. Klasyfikacja narz@dzi pomiarowych .......................................................................... 59

3.4. Popularne narz@dzia pomiarowe i ich zastosowanie................................................. 60

3.4.1. Tcpdump ......................................................................................................... 60

3.4.2. Tcpstat............................................................................................................. 69

3.4.3. ttcp .................................................................................................................. 75

3.4.4. Netperf ............................................................................................................ 77

3.4.5. NetPIPE........................................................................................................... 83

3.4.6. DBS................................................................................................................. 86

3.5. Wybór wła!ciwego narz@dzia................................................................................... 95

3.6. Zalecana lektura ....................................................................................................... 96

3.7. Podsumowanie.......................................................................................................... 97

3.8. Pytania kontrolne...................................................................................................... 98

3.9. Dwiczenia praktyczne............................................................................................... 99

3.10. Przykład wdro-enia — WCORP monitoruje ruch w sieci...................................... 99

Rozdział 4. Symulacja sieci TCP/IP .................................................................101

4.1. Rola symulacji........................................................................................................ 101

4.2. Czynno!ci uporz,dkowanego badania symulacyjnego........................................... 102

4.3. Rodzaje symulacji .................................................................................................. 105

4.3.1. Zdarzenie ci,głe a zdarzenie dyskretne......................................................... 105

4.3.2. Symulacje ko:cz,ce si@ a symulacje stanu ustalonego.................................. 106

4.3.3. Symulacje syntetyczne a symulacje z wykorzystaniem zapisu pakietów...... 106

4.4. Potwierdzenie i sprawdzenie symulacji.................................................................. 108

4.5. Poziom ufno!ci wyników symulacji....................................................................... 109

4.5.1. Wzór na wyliczenie poziomu ufno!ci ........................................................... 109

4.5.2. Symulacja ko:cz,ca si@................................................................................. 111

4.5.3. Symulacja stanu ustalonego .......................................................................... 111

4.5.4. Najcz@!ciej popełniane bł@dy ........................................................................ 114

4.6. Symulacje z u-yciem ruchu samopodobnego......................................................... 115

4.7. Klasyfikacja narz@dzi symulacyjnych .................................................................... 116

4.8. Symulator ns........................................................................................................... 117

4.8.1. Tworzenie modelu oraz ustalenie parametrów.............................................. 118

4.8.2. Zbieranie danych........................................................................................... 122

4.8.3. Przeprowadzenie symulacji........................................................................... 123

4.8.4. Prezentacja wyników..................................................................................... 124

4.8.5. Przykłady symulacji TCP/IP wykonywanych za pomoc, programu ns......... 124

4.9. OPNET................................................................................................................... 130

4.9.1. Tworzenie modelu......................................................................................... 130

4.9.2. Ustalanie parametrów.................................................................................... 135

4.9.3. Zbieranie danych........................................................................................... 136

4.9.4. Przeprowadzenie symulacji........................................................................... 137

4.9.5. Prezentacja wyników..................................................................................... 139

4.9.6. Przykłady symulacji TCP/IP wykonywanych za pomoc, programu OPNET...140

4.10. Wybór odpowiedniego narz@dzia ......................................................................... 144

4.11. Zalecana lektura ................................................................................................... 147

4.12. Podsumowanie...................................................................................................... 148

4.13. Pytania kontrolne.................................................................................................. 148

4.14. Dwiczenia praktyczne........................................................................................... 149

4.15. Przykład wdro-enia — okre!lenie przez WCORP potrzebnej pojemno!ci

ł,cza mi@dzy Sydney a Melbourne za pomoc, pomiarów, analiz i symulacji...... 149

Spis treci

Rozdział 5. Modelowanie TCP..........................................................................153

5.1. Powody modelowania matematycznego TCP......................................................... 153

5.2. Podstawy modelowania TCP.................................................................................. 155

5.2.1. Dynamika okna ............................................................................................. 156

5.2.2. Proces utraty pakietów .................................................................................. 156

5.3. Galeria modeli TCP................................................................................................ 157

5.3.1. Model okresowy............................................................................................ 157

5.3.2. Szczegółowy model utraty pakietów............................................................. 159

5.3.3. Model stochastyczny z ogólnym procesem utraty pakietów.......................... 166

5.3.4. Model systemu sterowania............................................................................ 170

5.3.5. Model systemu sieciowego ........................................................................... 172

5.4. Zalecana lektura ..................................................................................................... 177

5.5. Podsumowanie........................................................................................................ 178

5.6. Pytania kontrolne.................................................................................................... 179

5.7. Dwiczenia praktyczne............................................................................................. 180

5.8. Przykład wdro-enia — identyfikacja czynników

wpływaj,cych na przepustowo!& TCP ................................................................... 180

Rozdział 6. Wydajno#* TCP/IP w sieciach bezprzewodowych............................183

6.1. Sieci bezprzewodowe............................................................................................. 184

6.1.1. Charakterystyka ogólna................................................................................. 184

6.1.2. Bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN)........................................................ 185

6.1.3. Komunikacyjne systemy komórkowe (CC)................................................... 187

6.2. Problemy z wydajno!ci, TCP w ł,czach bezprzewodowych ................................. 189

6.2.1. Niepotrzebne zmniejszanie wielko!ci okna przeci,-eniowego ..................... 189

6.2.2. Zmniejszenie si@ szybko!ci poł,cze: w sieciach WLAN.............................. 189

6.2.3. Zmniejszenie si@ szybko!ci poł,cze: w sieciach CC .................................... 190

6.3. Poprawa wydajno!ci TCP w ł,czach bezprzewodowych ....................................... 193

6.3.1. Dzielenie poł,cze: TCP................................................................................ 193

6.3.2. Podsłuchiwanie TCP w stacji bazowej.......................................................... 194

6.3.3. Informowanie o przyczynie utraty pakietu.................................................... 194

6.3.4. U-ycie potwierdzania selektywnego TCP..................................................... 195

6.3.5. Podsumowanie i porównanie mechanizmów usprawniaj,cych..................... 196

6.4. Ewolucja systemów bezprzewodowych a TCP/IP.................................................. 197

6.4.1. Trendy w komunikacyjnych systemach komórkowych................................. 197

6.4.2. Trendy w bezprzewodowych sieciach lokalnych............................................. 198

6.4.3. TCP/IP w heterogenicznych systemach bezprzewodowych.......................... 198

6.5. Zalecana lektura ..................................................................................................... 199

6.6. Podsumowanie........................................................................................................ 200

6.7. Pytania kontrolne.................................................................................................... 200

6.8. Dwiczenia praktyczne............................................................................................. 201

6.9. Przykład wdro-enia — instalacja sieci bezprzewodowej przez WCORP............... 202

Rozdział 7. Wydajno#* TCP/IP w sieciach mobilnych .......................................203

7.1. Sieci komórkowe i sieci ad hoc.............................................................................. 203

7.2. Wydajno!& TCP w sieciach komórkowych ............................................................ 204

7.2.1. Mobile IP ...................................................................................................... 204

7.2.2. Wpływ mobilno!ci na wydajno!& TCP ......................................................... 206

7.2.3. Rozwi,zania usprawniaj,ce wydajno!& TCP ................................................ 207

7.3. Wydajno!& TCP w sieciach ad hoc......................................................................... 211

7.3.1. Protokół DSR................................................................................................ 211

7.3.2. Wpływ mobilno!ci na wydajno!& TCP ......................................................... 212

7.3.3. Rozwi,zania usprawniaj,ce wydajno!& TCP ................................................ 213

Wysoko wydajne sieci TCP/IP

7.4. Zalecana lektura ..................................................................................................... 215

7.5. Podsumowanie........................................................................................................ 215

7.6. Pytania kontrolne.................................................................................................... 216

7.7. Dwiczenia praktyczne............................................................................................. 217

7.8. Przykład wdro-enia — walka WCORP z zanikami sygnału w sieci mobilnej ....... 217

Rozdział 8. Wydajno#* TCP/IP w sieciach optycznych......................................219

8.1. Rozwój sieci optycznych........................................................................................ 220

8.2. Protokół IP w systemach DWDM .......................................................................... 221

8.3. Wieloprotokołowe przeł,czanie etykiet.................................................................. 223

8.4. Wieloprotokołowe przeł,czanie lambda................................................................. 225

8.5. Przeł,czanie zbitek danych..................................................................................... 226

8.6. Optyczne przeł,czanie pakietów ............................................................................ 228

8.6.1. Format pakietów optycznych ........................................................................ 231

8.6.2. Przeci,-enia w optycznych przeł,cznikach pakietów ................................... 232

8.7. Wydajno!& TCP/IP w sieciach optycznych ............................................................ 234

8.7.1. Kompleksowa wydajno!& sieci optycznej ..................................................... 235

8.7.2. Odwzorowanie poł,cze: TCP w pakietach optycznych................................ 237

8.7.3. Projekt sieci optycznej dla !rodowiska TCP/IP............................................... 239

8.8. Zalecana lektura ..................................................................................................... 242

8.9. Podsumowanie........................................................................................................ 242

8.10. Pytania kontrolne.................................................................................................. 242

8.11. Dwiczenia praktyczne........................................................................................... 243

Rozdział 9. Wydajno#* TCP/IP w sieciach satelitarnych...................................245

9.1. Krótka historia przesyłania danych za pomoc, ł,czy satelitarnych........................ 246

9.2. Przyczyny stosowania systemów satelitarnych....................................................... 246

9.3. Rodzaje satelitów ................................................................................................... 247

9.4. Architektura satelitarnej sieci internet.................................................................... 250

9.5. Czynniki wpływaj,ce na działanie protokołu TCP w ł,czach satelitarnych........... 252

9.5.1. Długa p@tla sprz@-enia zwrotnego................................................................. 252

9.5.2. Niedoskonało!ci ł,cza................................................................................... 255

9.5.3. Iloczyn szeroko!ci pasma i opóInienia ......................................................... 256

9.5.4. Asymetria pasma........................................................................................... 258

9.5.5. Zmienne opóInienia...................................................................................... 258

9.5.6. Przeł,czanie w systemach LEO..................................................................... 258

9.5.7. Przeci,-enie widmowe.................................................................................. 258

9.5.8. Zabezpieczenia.............................................................................................. 259

9.6. Zało-enia systemów poprawy wydajno!ci TCP ..................................................... 259

9.7. Usprawnienia protokołu TCP w sieciach satelitarnych .......................................... 260

9.7.1. Wyznaczanie warto!ci MTU trasy ................................................................ 261

9.7.2. Transakcje TCP............................................................................................. 262

9.7.3. Skalowanie okna ........................................................................................... 262

9.7.4. Du-y rozmiar okna pocz,tkowego ................................................................ 264

9.7.5. Liczenie bajtów............................................................................................. 266

9.7.6. OpóInione potwierdzenia w trakcie powolnego startu.................................. 267

9.7.7. WyraIne powiadamianie o przeci,-eniach.................................................... 268

9.7.8. Wielokrotne poł,czenia................................................................................. 268

9.7.9. Rozkładanie segmentów TCP........................................................................ 269

9.7.10. Kompresja nagłówka TCP/IP...................................................................... 269

9.7.11. Problemy bezpiecze:stwa ........................................................................... 271

9.7.12. Podsumowanie metod poprawy wydajno!ci TCP ....................................... 271

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: