La velocità di inoltro dei pacchetti UDP di ADSL è strettamente lineare rispetto alla dimensione dei pacchetti?


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Supponiamo che un dispositivo ADSL2 Annex A abbia una velocità di upload di 300kbps; testato utilizzando una connessione TCP. Supponiamo ora di voler inviare pacchetti keep-alive UDP a 8 byte alla massima velocità possibile *.

La velocità di inoltro dei pacchetti effettiva sarebbe 4.800 p / se considerevolmente inferiore a causa delle dimensioni ridotte dei pacchetti?

Il tasso di inoltro dei pacchetti per UDP è strettamente lineare alla dimensione dei pacchetti? (vale a dire metà della dimensione, il doppio della frequenza.)

* L'obiettivo dell'applicazione è quello di notificare il maggior numero possibile di peer noti diversi che questo peer è "vivo e aperto al business" senza richiedere un tracker centralizzato. La massima velocità di inoltro dei pacchetti definisce la dimensione massima decentralizzata della rete mesh P2P (sparsa) dell'applicazione.


Supponi che 300 Kbps rappresentino la sola larghezza di banda del payload TCP da solo (ovvero non includendo l'overhead IP / ADSL)? Qual è l'incapsulamento utilizzato sulla linea ADSL?
Mike Pennington,

@MikePennington Supponiamo che si tratti di 300 kbps a livello di livello 4 TCP. Non conosco abbastanza della rete di livello 1/2 per conoscere l'incapsulamento ADSL predefinito per il traffico Internet.
Frattale laterale

Risposte:


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La velocità di inoltro dei pacchetti UDP di ADSL è strettamente lineare rispetto alla dimensione dei pacchetti?

La risposta è "no, a causa della natura variabile del padding ATM AAL5 utilizzato nelle linee ADSL".

Poiché non sei sicuro di quale incapsulamento viene utilizzato sul modem ADSL, suppongo che sia PPPoE , la maggior parte dei provider utilizza PPPoE per le connessioni dei clienti. Suppongo anche che tu abbia misurato l'intera larghezza di banda ATM disponibile per il modem. Ho fatto diverse altre ipotesi ... vedi sotto per tutte.

La velocità di inoltro dei pacchetti effettiva sarebbe 4.800 p / se considerevolmente inferiore a causa delle dimensioni ridotte dei pacchetti?

È notevolmente inferiore a 4800 pps poiché PPPoE richiede che il modem ADSL incapsuli l'intero frame Ethernet nel payload ADSL. Per trovare la velocità di inoltro dei pacchetti UDP a 8 byte su questa linea ADSL ...
1. Innanzitutto dobbiamo trovare quanti pacchetti al secondo di PPPoE stai inviando quando hai misurato la velocità di download. Data l'assunzione di 300 Kbps (payload TCP 1452 byte) nella domanda, calcolare i pacchetti PPPoE al secondo (pps) ...

(300*1000 bps) / (1452 Bytes/packet * 8 bits/Byte) = 25.826 1452-byte TCP pps


2. Ora abbiamo bisogno di calcolare il numero di celle ATM al secondo richieste per 300Kbps di payload TCP a 1452 byte su PPPoE ... Supponiamo che la PDU AAL5 MUX sia 1536 byte incluso il riempimento, che equivale a 32 celle ATM per pacchetto PPPoE (a Payload TCP 1452 byte).

(25.826 PPPoE pps) * (32 ATM Cells per PPPoE packet) = 826.45 ATM Cells per second
(826.45 ATM Cells per second) * (53 bytes per ATM cell) * (8 bits per Byte) = 350413.22 bps


3. Infine, possiamo usare questo numero per ricavare il numero di payload UDP a 8 byte ... ogni pacchetto UDP a 8 byte incapsulato in PPPoE è di 2 celle ATM ...

Risposta :

(826.45 cells per second) / (2 cells per UDP packet) = 413.22 8-byte UDP pps

Riferimenti e ipotesi

Riferimenti informativi:

Sto assumendo:

  • Hai frame Ethernet II da 1518 byte sulla tua LAN ...
  • Hai un caricamento di bit rate costante a livello ATM (ADSL utilizza celle ATM)
  • Il tuo provider richiede l' incapsulamento PPPoE
  • Non hai limiti di velocità sulla tua LAN
  • Hai misurato il 100% della capacità della cella ATM del tuo modem ADSL quando hai misurato 300Kbps di payload TCP

Un pacchetto UDP Ethernet generico con un payload di 8 byte, all'interno di PPPoE è simile a questo ...

+------------------------------+
| Ethernet II Header: 14 Bytes |
+------------------------------+
|     PPP Header: 2 Bytes      |
+------------------------------+
|    PPPoE Header: 6 Bytes     |
+------------------------------+
|    IPv4 Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|      UDP Header: 8 Bytes     |
+------------------------------+
|      UDP Payload: 8 Bytes    |  <------ Payload here
+------------------------------+
| Ethernet padding to 64 Bytes |
|     This pad is 2 Bytes      |
+------------------------------+
|   Ethernet CRC32: 4 Bytes    |
+------------------------------+

Una PDU AAL5 MUX generica con PPPoE e un payload UDP a 8 byte si presenta così ... Con il padding AAL5, la PDU totale è di 96 byte, ovvero 2 celle ATM.

+------------------------------+
| Ethernet II Header: 14 Bytes |
+------------------------------+
|     PPP Header: 2 Bytes      |
+------------------------------+
|    PPPoE Header: 6 Bytes     |
+------------------------------+
|    IPv4 Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|      UDP Header: 8 Bytes     |
+------------------------------+
|      UDP Payload: 8 Bytes    |
+------------------------------+
| Ethernet padding to 64 Bytes |
|     This pad is 2 Bytes      |
+------------------------------+
|   Ethernet CRC32: 4 Bytes    |
+------------------------------+
| AAL5 Padding: Up to 47 Bytes |  <------ Used to keep the PDU at even 48-byte ATM payloads
|     This pad is 24 Bytes     |
+------------------------------+
|  AAL5 CPCS Trailer: 8 Bytes  |
+------------------------------+

Un pacchetto TCP generico di dimensioni MTU Ethernet all'interno di PPPoE si presenta così ...

+------------------------------+
| Ethernet II Header: 14 Bytes |
+------------------------------+
|     PPP Header: 2 Bytes      |
+------------------------------+
|    PPPoE Header: 6 Bytes     |
+------------------------------+
|    IPv4 Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|     TCP Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|   TCP Payload: 1452 Bytes    |  <------ Payload here
+------------------------------+
|   Ethernet CRC32: 4 Bytes    |
+------------------------------+

Una PDU MUX AAL5 generica con PPPoE e un payload TCP di 1452 byte si presenta così ... con il pading AAL5 la PDU totale è di 1536 byte, ovvero 32 celle ATM.

+------------------------------+
| Ethernet II Header: 14 Bytes |
+------------------------------+
|     PPP Header: 2 Bytes      |
+------------------------------+
|    PPPoE Header: 6 Bytes     |
+------------------------------+
|    IPv4 Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|     TCP Header: 20 Bytes     |
+------------------------------+
|   TCP Payload: 1452 Bytes    |
+------------------------------+
|   Ethernet CRC32: 4 Bytes    |
+------------------------------+
| AAL5 Padding: Up to 47 Bytes |  <------ Used to keep the PDU at even 48-byte ATM payloads
|     This pad is 10 Bytes     |
+------------------------------+
|  AAL5 CPCS Trailer: 8 Bytes  |
+------------------------------+

Vedo. Il sovraccarico è molto più pronunciato con piccoli pacchetti di livello 4.
Frattale laterale
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