73 Gbit / s - Dies ist der neue absolute Rekord für die TCP-Datenrate
Willkommen auf den iCover-Blogseiten! Die schnell wachsende Nachfrage nach der Übertragung großer Datenmengen ist ein bedeutender Trend unserer Zeit und ein starker Anreiz für die Entwicklung der Informationsnetzinfrastruktur. Gleichzeitig mit der Ausweitung der Kommunikationsgeographie wächst auch der Durchsatz der Hauptkommunikationskanäle: 10-Gigabit-Netzwerkkanäle werden durch 100-Gigabit-Kanäle ersetzt. Und hier ist die Frage nach der Effizienz der Nutzung des stark erhöhten Kanalkapazitätspotenzials mit den Einschränkungen der vorhandenen TCP-Datenübertragungstechnologie (Transmission Control Protocol) konfrontiert, deren oberer Geschwindigkeitsbalken bis vor kurzem auf einen Rekordwert von 29 Gbit / s begrenzt war. Eine Gruppe von Spezialisten aus Japan konnte eine Ergänzung zum bestehenden Protokoll entwickeln, die den bestehenden Wert fast verdreifachte.Erfolgreiche Tests der Technologie, die im November dieses Jahres stattfanden, bestätigten die Möglichkeit ihrer Anwendung unter Verwendung vorhandener Standard-Teilnehmergeräte.
Die TCP-Technologie, eines der Hauptprotokolle, auf deren Grundlage das globale Internet funktioniert und weiterhin funktioniert, wurde bereits 1974 entwickelt. Die Experten erklärten die Popularität der TCP-Technologie durch die technische Möglichkeit einer garantierten Datenlieferung mit Benachrichtigung des Absenders über ihre Quittung, die nicht über UDP bereitgestellt werden konnte. Nachdem das TCP-Protokoll einen ausreichend hohen „Sicherheitsspielraum“ nachgewiesen hatte, bewältigte es seine grundlegenden Aufgaben bei Geschwindigkeiten in Kilobit, etwas später in Megabit und einigen zehn Megabit. Das Protokoll zeigte recht zufriedenstellende Ergebnisse beim Überschreiten der Bandbreitenmarke von 100 und 1000 Mbit / s.Wenn fortgeschrittene Anbieter bereits mit den TCP-Protokollfunktionen von 10 auf 100 Gbit / s umsteigen, reicht die Bandbreite, die ursprünglich nicht für solche Indikatoren ausgelegt war, nicht mehr aus. Der Aufzeichnungswert der Datenübertragungsrate über das TCP / IP-Protokoll, der bis zum letzten Moment mit einer Codierungsredundanz von nicht mehr als 50% aufgezeichnet wurde, betrug 29 Gbit / s (97,7% der theoretisch begründeten). Es ist klar, dass in Netzwerken, die bis zu 100 Gbit pro Sekunde senden können, solche Indikatoren eher bescheiden aussehen.Einer Gruppe von Forschern an der Universität Tokio gelang es, den bestehenden Widerspruch zu lösen, indem sie eine besondere Modifikation des TCP-Protokolls vorschlugen, das sie LFTCP (Long Fat Pipe TCP) nannten. Die Verwendung der neuen Technologie ermöglichte die Übertragung von Daten über die vorhandenen 100-Gigabit-Kanäle des TransPAC-Netzwerks des amerikanischen Unternehmens Pacific Wave mit einer Geschwindigkeit von 73 Gbit / s, wodurch die Netzwerkbandbreite um fast ¾ genutzt wurde. Gleichzeitig hat sich der „Geist und Buchstabe“ des TCP-Protokolls selbst auf der Endbenutzerseite praktisch nicht geändert.
Am Projekt beteiligte PCs (links) und experimenteller RouterIn einem Experiment, das vom 16. bis 17. November dieses Jahres stattfand, wurden Daten von Austin (in Zentral-Texas) nach Tokio übertragen, die mit einer Verzögerung von 296 Millisekunden 21.153 km voneinander entfernt waren.
Record-Transfer-Route
Hardware- und SoftwarekonfigurationEs ist zu beachten, dass die Konfiguration der Endgeräte an den Sende- / Empfangspunkten am häufigsten war. Die Daten wurden von Core i7-6770K-Prozessoren verarbeitet, die ConnectX®-4-Karte von Mellanox Co. wurde als Netzwerkadapter verwendet und CentOS Linux 7.1 wurde als Betriebssystem verwendet. Die Spezialisten haben den Durchsatz mit dem iperf3-Paket gemessen. Es ist wichtig, dass das Übertragungssystem, wie die Entwickler in ihrer Pressemitteilung vermerken, verwendet das LFTCP-Protokoll, Host-Standard-TCP.
Die im Experiment verwendete Ausrüstung und das Routing-Schema DieBestätigung der Funktionsfähigkeit der Prinzipien der vorgeschlagenen Technologie auf der Ebene eines bestimmten Ergebnisses ist von entscheidender praktischer Bedeutung, da Sie damit die Grenzen des Volumens und der Geschwindigkeit der übertragenen Daten erheblich erweitern und so die Entwicklungsrichtung des Internets mindestens einige Jahre im Voraus bestimmen können. Es ist sehr wichtig, dass das neue LFTCP-Protokoll mit Open Source Code verfügbar ist.Einer der Bereiche, in denen solche Geschwindigkeiten und Volumina des Informationstransfers gefragt sein können, ist die Wissenschaft. Laut Experten wird eines der Projekte der Universität Tokio in Bezug auf Biologie eine Bandbreite von 50 Gbit / s für die vollständige Verarbeitung nützlicher Informationen erfordern. Dies ist nur ein Beispiel für einen Prozess, bei dem kolossale Datenfelder verarbeitet und mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Gigabit übertragen werden müssen, wobei die LFTCP-Technologie möglicherweise bald sehr beliebt sein wird. Und nach den Prognosen von Experten der Universität Tokio wird der Bedarf an Fähigkeiten für Langfettrohr-TCP proportional zur Entwicklung des schnell wachsenden Prozesses der Internationalisierung wissenschaftlicher Entwicklungen zunehmen.
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