Pakkumine, et seada TCP_NODELAY vaikimisi sisse

Marc Brooker, insener Amazon Web Services (AWS)ist, selgitas müüte, mis seonduvad väikeste sõnumite edastamise efektiivsuse suurendamisega, kui kasutatakse TCP/IP virna vaikealgotit Nagle’i. Soovitused koosnevad Nagle’i algoritmi vaikimisi väljalülitamisest, mida saab teatud rakenduste kontekstis teha, seadistades TCP_NODELAY võrgu sokettide jaoks, kasutades setsockopt kutset, mida on juba ammu rakendatud sellistes projektides nagu Node.js ja curl.

Nagle’i algoritm võimaldab väikeste sõnumite kogumist liikluse vähendamiseks – see peatab uute TCP segmentide saatmise, kuni edastatud andmete vastuvõtmise kinnitus on saadud. Näiteks, ilma kogumiseta 1 baidi saatmine hõlmab 40 baidi edastamist TCP ja IP paketi päistega. Kaasaegsetes tingimustes Nagle’i algoritmi kasutamine toob kaasa märkimisväärse viivituse, mis on vastuvõetamatu interaktiivsetele ja jagatud rakendustele.

Toodud on kolm peamist põhjendust TCP_NODELAY suvandi vaikimisi kasutamiseks, mis keelab Nagle’i algoritmi:

• Neigle'i algoritmi ühilduvus probleem 'delayed ACK' optimeerimisega, kus ACK-vastus saadetakse mitte kohe, vaid pärast vastusandmete saamist. Probleem on selles, et Neigle'i algoritmi puhul on ACK-paketi saabumine signaaliks andmete edastamiseks, ja kui ACK-paketti ei ole saadud, toimub edastamine ajaülesande tõttu. Seega tekib suletud ring ning ACK-pakett kui signaal ei toimi, kuna vastaspool ei saa andmeid, mis on saatja poolel kuhjunud, ja saatja ei saada neid enne ajaülesande täitumist, kuna ei saa ACK-paketti.
• Neigle'i algoritmi RFC kiideti heaks 1984. aastal ja see ei ole kavandatud tänapäevaste kõrgkiiruslike võrgu parameetrite jaoks ning serverite andmekeskustes, mis toob kaasa reageerimisprobleemide tekkimise. Taotlemise ja vastamise vahel (RTT) viibimine tänapäevastes võrkudes on 0,5 ms + mitu millisekundit andmevahetuse korral andmekeskuste vahel ühes regioonis + kuni sada millisekundit ülemaailmselt saatmisel. Nende millisekundite jooksul on kaasaegne server võimeline sooritama tohutult palju tööd.
• Kaasaegsed jaotatud rakendused ei edasta enam üksikuid andmebaite, vaid väikeste andmete kogumine toimub reeglina rakenduse tasandil. Isegi kui kasulik andme suurus on vaid paar bait, suureneb tegelik edastatav teave tavaliselt oluliselt pärast serialiseerimise, JSON API-sidemete ja TLS-krüpteerimise kasutamist. 40 baidi kokkuhoid pole enam nii oluline.

Allikas: opennet.ru