1、引言

  一直以來，網絡和應用的SLA（Service Level Agreement，服務水平協議）都是通過下面的這些參數界定的：

  （1）可用性。包括正常運行時間/停機時間、平均修復時間、保護倒換。

  （2）性能。包括可用性（吞吐量）、鏈路突發性、服務完整性（丟幀率）、傳輸延遲（時延）、幀延遲變化（數據包抖動）。

  盡管這些參數對于表征和界定SLA非常有用，但是它們只涵蓋了最多到網絡IP層的網絡性能。借助這些參數，服務提供商和最終用戶可知曉網絡有傳輸幀的能力，但是不知道能讓它們的關鍵應用達到什么級別的性能。

  2、通信網絡協議

  為了成功交換信息，兩臺聯網設備需要一系列協議，以允許應用進行通信。這一協議組就是TCP/IP，它由7層組成，每一層都有特定的功能并向更高的層提供服務。頂層即應用層利用它下面的層來與另一臺終端設備通信，在這個過程中最重要的層就是傳輸層，因為它確保數據從網絡層傳輸到應用層。

  用戶終端通常采用UDP（用戶數據報協議）和TCP（傳輸控制協議）進行通信，這些協議也是TCP/IP協議棧的組成部分。根據運行的應用不同，采用的傳輸協議可能不同。如果應用是實時性的并且允許丟失少量的信息，將采用UDP，因為它簡單、有效并且比TCP速度快。對于IPTV、VoIP或在線游戲等應用，它是非常合適的協議。但是，這種協議不具備TCP提供的可靠性和順序保證，信息可能雜亂無章地到達或在沒有通知的情況下丟失。如果應用需要在兩臺聯網設備之間可靠和有效的傳輸，例如電子郵件、客戶關系管理、企業資源規劃和文件傳輸等應用，應采用TCP。

  TCP比UDP更復雜，它有多個參數可進行配置以優化其利用率。可是，在不同的應用中使用的默認值會降低網絡傳輸的性能，使服務提供商和最終用戶在網絡傳輸能力上出現爭議。

  3、網絡的TCP吞吐量

  在TCP中一些特定參數將影響設備在網絡上有效傳輸信息的能力，如傳輸窗口的大小、傳輸段的大小以及重傳超時。TCP外部參數也將影響其性能，其中環回延遲和丟幀率在TCP鏈路的運行中扮演最重要的角色。此外，如所使用的應用、TCP/IP棧的類型以及運行這些應用的計算機/服務器的性能等因素也會影響其傳輸性能。

  從純理論的角度看，TCP最大的吞吐量可通過公式（容量=帶寬×環回時間，也稱作帶寬延遲乘積）定義。表1列出了基于40 ms環回時間的不同線路容量。

  表1中“容量（字節）”這一列的理論值指示在任何給定的時間系統中的最大字節數，在此數值下能夠最大化占滿線路以及TCP可重新發送任何丟棄或錯誤的數據段。在標準的TCP應用中，傳輸窗口允許的最大容量是65535字節。也就是說在45 Mbit/s和更高的速率、環回時間為40 ms的情況下，運行普通TCP的服務器不能l00%占滿線路。因此，除非將傳輸窗口擴展到超過65535字節，否則最終用戶在40 ms環回時間下將無法以超過13.1 Mbit/s的速率傳輸數據。以上都是理論值，在現實網絡中達不到這樣的吞吐量。

  表1　基于40 ms環回時間的不同線路容量

[1]  [2]