A taxa de encaminhamento de pacotes UDP do ADSL é estritamente linear ao tamanho do pacote?

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Suponha que um dispositivo ADSL2 do Anexo A tenha uma velocidade de upload de 300kbps; testado usando uma conexão TCP. Agora, suponha que eu queira enviar pacotes keep-alive UDP de 8 bytes na taxa máxima possível *.

A taxa efetiva de encaminhamento de pacotes seria de 4.800 p / s ou consideravelmente menor que isso devido ao pequeno tamanho dos pacotes?

A taxa de encaminhamento de pacotes para o UDP é estritamente linear ao tamanho do pacote? (ou seja, metade do tamanho, o dobro da taxa.)

* O objetivo do aplicativo é notificar o maior número possível de colegas conhecidos possíveis de que esse par está "vivo e aberto para negócios" sem a necessidade de um rastreador centralizado. A taxa máxima de encaminhamento de pacotes define o tamanho máximo descentralizado da rede em malha P2P (esparsa) do aplicativo.

LateralFractal
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Você está assumindo que 300 Kbps era apenas a largura de banda da carga útil do TCP (ou seja, não incluindo a sobrecarga de IP / ADSL)? Qual é o encapsulamento usado na linha ADSL?
Mike Pennington
@ MikePennington Vamos supor que seja 300kbps no nível TCP da camada 4. Não sei o suficiente sobre a rede de camada 1/2 para conhecer o encapsulamento ADSL padrão para o tráfego da Internet.
LateralFractal

Respostas:

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A taxa de encaminhamento de pacotes UDP do ADSL é estritamente linear ao tamanho do pacote?

A resposta é "não, devido à natureza variável do preenchimento ATM AAL5 usado nas linhas ADSL".

Como você não tem certeza de qual encapsulamento é usado no modem ADSL, presumo que seja PPPoE , a maioria dos provedores usa PPPoE para conexões de clientes. Suponho também que você tenha medido a largura de banda completa do ATM disponível para o modem. Fiz várias outras suposições ... veja abaixo todas elas.

A taxa efetiva de encaminhamento de pacotes seria de 4.800 p / s ou consideravelmente menor que isso devido ao pequeno tamanho dos pacotes?

É consideravelmente menor que 4800 pps porque o PPPoE exige que o modem ADSL encapsule todo o quadro Ethernet na carga útil do ADSL. Para encontrar a taxa de encaminhamento de pacotes UDP de 8 bytes nesta linha ADSL ...
1. Primeiro, precisamos descobrir quantos pacotes por segundo de PPPoE você está enviando quando mediu a velocidade de download. Dada a suposição de 300 Kbps (cargas de TCP de 1452 bytes) na pergunta, calcule os pacotes PPPoE por segundo (pps) ...

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


2. Agora precisamos calcular o número de células ATM por segundo necessárias para 300Kbps de cargas TCP de 1452 bytes sobre PPPoE ... Suponha que a PDU AAL5 MUX seja de 1536 bytes, incluindo preenchimento, o que equivale a 32 células ATM por pacote PPPoE (em Cargas úteis de TCP de 1452 bytes).

(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. Finalmente, podemos usar esse número para derivar o número de cargas UDP de 8 bytes ... cada pacote UDP de 8 bytes encapsulado em PPPoE é de 2 células ATM ...

Resposta :

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

Referências e premissas

Referências informativas:

Estou assumindo:

  • Você possui quadros Ethernet II de 1518 bytes na sua LAN ...
  • Você tem um upload de taxa de bits constante na camada ATM (o ADSL usa células ATM)
  • Seu provedor requer encapsulamento PPPoE
  • Você não tem limite de taxa na sua LAN
  • Você mediu 100% da capacidade da célula ATM do modem ADSL ao medir 300Kbps de carga útil TCP

Um pacote Ethernet UDP genérico com uma carga útil de 8 bytes, dentro do PPPoE, tem esta aparência ...

+------------------------------+
| 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    |
+------------------------------+

Uma PDU MUX AAL5 genérica com PPPoE e uma carga útil UDP de 8 bytes se parece com isso ... Com preenchimento AAL5, a PDU total é de 96 bytes, ou seja, 2 células 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  |
+------------------------------+

Um pacote TCP genérico do tamanho de MTU Ethernet dentro do PPPoE se parece com isso ...

+------------------------------+
| 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    |
+------------------------------+

Uma PDU MUX AAL5 genérica com PPPoE e uma carga útil TCP de 1452 bytes se parece com isso ... com o preenchimento do AAL5, a PDU total é de 1536 bytes, ou seja, 32 células 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  |
+------------------------------+
Mike Pennington
fonte
Eu vejo. A sobrecarga é muito mais acentuada com pequenos pacotes da Camada 4.
LateralFractal