Pagerintas duomenų perdavimo naudojant TCP protokolą greičio rekordas

Duomenų perdavimo protokolas TCP (Transmission Control Protocol) buvo sukurtas tuo metu, kai pasaulinis tinklas dar buvo tik projektuojamas. Būtent TCP turėjo tapti vienu iš pagrindinių interneto veikimo protokolų. Jis nuo kito pagrindinio protokolo – UDP skiriasi garantuotu duomenų pristatymu ir jų gavimo patvirtinimu. Kol greitis buvo matuojamas kilobitais, megabitų, o vėliau dešimtimis megabitų, viskas buvo gerai. Netgi 100 ir 1000 Mbit/s standartai buvo įsisavinti gana lengvai.

Tačiau informacijos tinklas, apimantis bemaž visą planetą, nuolat auga. Kartu su juo didėja ir pagrindinių kanalų pralaidumo reikalavimai. Dešimtis Gbit/s siekianti sparta TCP tampa labai sudėtinga užduotimi – protokolas, sukurtas 1974 metais, tiesiog nėra sukurtas tokiems duomenų srautams. Dabar šis klausimas yra ypač aktualus, nes vyksta 10 gigabitų tinklų kanalų pakeitimas 100 Gbit, o ankstesnis duomenų perdavimo rekordas naudojant TCP/IP buvo tik 29 Gbit/s.

Tačiau grupė Tokijujo universiteto mokslininkų sugebėjo pagerinti šį pasiekimą ir naudojant TCP pasiekti stabilų 73 Gbit/s duomenų perdavimo greitį, kuris yra artimas 100 gigabitų kanalo pralaidumo ribai. Tyrimas buvo atliktas šią vasarą su JAV pagalba, naudojant „TransPAC/Pacific Wave“ tinklą. TCP protokolui buvo atliktas patobulinimas, kurį kūrėjai vadina LFTCP (Long Fat pipe TCP). Šis TCP ir jo programinės įrangos pakeitimas leidžia beveik pilnai išnaudoti 100 Gigabitų tinklų potencialą nekeičiant protokolo esmės. Be to, LFTCP kodas yra atviras ir prieinama visiems, šia tema besidomintiems, tyrinėtojams.

Japonijos ir JAV mokslininkų eksperimentas buvo atliktas lapkričio 16-17 dienomis. Sistemos buvo įdiegtos Tokijuje ir Ostine (Teksaso valstija). Jų konfigūracija buvo paprasta su i7-6770K procesoriais ir „Mellanox ConnectX-4“ tinklo adapteriais. Sistema veikė valdoma „CentOS Linux 7.1“, o našumo spartos matavimui buvo naudojamas „iperf3“ paketas. Perdavimo sistema naudojo LFTCP, o priimanti – įprastą TCP protokolą. Signalo vėlavimas perduodant pirmyn ir atgal buvo 296 milisekundės, bet tai nėra labai stebėtina, nes atstumas tarp Tokijo ir Ostino yra 21 153 kilometrai.

Eksperimento rezultatai yra labai vertingi, nes leidžia suprasti kokiu būdu turėtų vystytis pasaulinis tinklas, kuris privalo perduoti vis daugiau ir daugiau duomenų bei užtikrinti greitesnę prieigą prie interneto. Be to, vienas iš Tokijo universiteto biologijos projektų sugeba generuoti 50 Gbit/s duomenų srautą, todėl LFTCP technologija bus labai naudinga mokslininkams, susiduriantiems su dideliais duomenų kiekiais, kuriuos reikia greitai perduoti iš vienos tyrimų grupės į kitą. Juk globalizacijos amžiuje visame pasaulyje išsibarsčiusios mokslinių tyrimų grupės vienu metu gali dirbti su ta pačia problema.