ITU-T Y 1560 FRENCH-2003 Parameters for TCP connection performance in the presence of middleboxes《中间盒前传输控制协议(TCP)连接的性能参数 Y系列 全球信息基础设施 互联网协议方面和下一代网络 互联网协议方面 业务质量和网络性能 13号研究.pdf

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1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS UIT-T Y.1560SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (09/2003) SRIE Y: INFRASTRUCTURE MONDIALE DE LINFORMATION, PROTOCOLE INTERNET ET RSEAUX DE NOUVELLE GNRATION Aspects relatifs au protocole Internet Qualit de service et performances de rse

2、au Paramtres de qualit de fonctionnement des connexions TCP en prsence de mdiateurs Recommandation UIT-T Y.1560 RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE Y INFRASTRUCTURE MONDIALE DE LINFORMATION, PROTOCOLE INTERNET ET RSEAUX DE NOUVELLE GNRATION INFRASTRUCTURE MONDIALE DE LINFORMATION Gnralits Y.100Y.199 Se

3、rvices, applications et intergiciels Y.200Y.299 Aspects rseau Y.300Y.399 Interfaces et protocoles Y.400Y.499 Numrotage, adressage et dnomination Y.500Y.599 Gestion, exploitation et maintenance Y.600Y.699 Scurit Y.700Y.799 Performances Y.800Y.899 ASPECTS RELATIFS AU PROTOCOLE INTERNET Gnralits Y.1000

4、Y.1099 Services et applications Y.1100Y.1199 Architecture, accs, capacits de rseau et gestion des ressources Y.1200Y.1299 Transport Y.1300Y.1399 Interfonctionnement Y.1400Y.1499Qualit de service et performances de rseau Y.1500Y.1599 Signalisation Y.1600Y.1699 Gestion, exploitation et maintenance Y.1

5、700Y.1799 Taxation Y.1800Y.1899 RSEAUX DE LA PROCHAINE GNRATION Cadre gnral et modles architecturaux fonctionnels Y.2000Y.2099 Qualit de service et performances Y.2100Y.2199 Aspects relatifs aux services: capacits et architecture des services Y.2200Y.2249 Aspects relatifs aux services: interoprabili

6、t des services et rseaux dans les rseaux de nouvelle gnration Y.2250Y.2299 Numrotage, nommage et adressage Y.2300Y.2399 Gestion de rseau Y.2400Y.2499 Architectures et protocoles de commande de rseau Y.2500Y.2599 Scurit Y.2700Y.2799 Mobilit gnralise Y.2800Y.2899 Pour plus de dtails, voir la Liste des

7、 Recommandations de lUIT-T. Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) i Recommandation UIT-T Y.1560 Paramtres de qualit de fonctionnement des connexions TCP en prsence de mdiateurs Rsum La Rec. UIT-T Y.1560 dfinit la qualit de fonctionnement du protocole de commande de transmission (TCP, transmission control prot

8、ocol) de bout en bout en termes de vitesse, de prcision et de fiabilit dans les rseaux IP comportant des mdiateurs, qui sont des nuds o se terminent des connexions TCP. Source La Recommandation Y.1560 de lUIT-T a t approuve par la Commission dtudes 13 (2001-2004) de lUIT-T selon la procdure dfinie d

9、ans la Recommandation UIT-T A.8 le 13 septembre 2003. Mots cls Protocole de commande de transmission (TCP), protocole Internet (IP), qualit de fonctionnement de connexion TCP, disponibilit. ii Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une instituti

10、on spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisa

11、tion des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Reco

12、mmandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsen

13、te Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositi

14、ons obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives se

15、rvent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation d

16、un droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dappro

17、bation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables

18、 de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. UIT 2004 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplicat

19、ion 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 1 4 Abrviations 2 5 Modle de rfrence . 2 5.1 Modle stratifi. 2 5.2 Configuration de rfrence. 3 5.3 vnements de rfrence 3 6 Paramtres de performance. 5 6.1 Paramtres de vitesse 5 6.2 Paramtres de prcision et de sret de fonctionnement 6 6.3 Paramtres de dispo

20、nibilit. 6 Appendice I Mdiateur 7 I.1 Introduction 7 I.2 Facteurs qui affectent la performance des connexions TCP 7 I.3 Rfrences 7 Appendice II Efficacit des mdiateurs 9 Appendice III Considerations relatives au dbit. 9 III.1 Considrations relatives la dfinition du dbit des connexions TCP 9 III.2 Db

21、it de communication de donnes 10 III.3 Dbit utile de communication globale 10 Appendice IV Bibliographie . 10 Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) 1 Recommandation UIT-T Y.1560 Paramtres de qualit de fonctionnement des connexions TCP en prsence de mdiateurs 1 Domaine dapplication La prsente Recommandation df

22、init le protocole de commande de transmission (TCP, transmission control protocol) de bout en bout en termes de vitesse, de prcision et de fiabilit dans les rseaux IP comportant des mdiateurs, qui sont des nuds o se terminent des connexions TCP. La qualit de fonctionnement en mode TCP est spcifie pa

23、r une vue diachronique des connexions TCP de bout en bout comportant trois phases: ltablissement de la connexion, la communication de donnes et la libration de la connexion. La disponibilit est galement un critre de qualit de fonctionnement des connexions TCP. La qualit de fonctionnement dune connex

24、ion TCP dont peut bnficier un utilisateur peut tre mesure par la surveillance du rseau IP. Linteraction des performances entre les couches TCP et IP ncessite un complment dtude. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivant

25、s qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les p

26、lus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document en tant que tel le statut dune Recommandation. 1 Recommandation UIT-T I.350 (1993), Aspects

27、 gnraux relatifs la qualit de service et la performance des rseaux numriques, y compris les RNIS. 2 Recommandation UIT-T Y.1540 (2002) (ex UIT-T I.380), Service de communication de donnes par protocole Internet Paramtres de performance pour le transfert de paquets IP et la disponibilit de ce service

28、. 3 Recommandation UIT-T Y.1541 (2002), Objectifs de qualit de fonctionnement pour les services en mode IP. 4 IETF RFC 793 (1981) Transmission Control Protocol (TCP). 3 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.1 qualit de fonctionnement de bout en bout en mode TCP: qualit d

29、e fonctionnement dans la couche TCP entre un serveur SRC et un serveur DST. 3.2 accs: partie dun connecteur logiciel qui spcifie la voie logique dentre ou de sortie de processus qui est associe aux donnes. 2 Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) 4 Abrviations La prsente Recommandation utilise les abrviations

30、suivantes: ACK acquittement (acknowledgment) DST serveur de destination (destination host) FIN fin FTP protocole de transfert de fichiers (file transfer protocol) HTTP protocole de transfert hypertexte (hypertext transfer protocol) IETF Groupe de travail dingnierie Internet (Internet engineering tas

31、k force) IP protocole Internet (Internet protocol) LL couches infrieures, protocoles et techniques prenant en charge la couche IP (lower layers, protocols and technology supporting the IP layer) MP point de mesurage (measurement point) RNIS rseau numrique intgration de services SMTP protocole simple

32、 de transfert de messages (simple mail transfer protocol) SRC serveur dorigine (source host) SYN fanion de lancement de connexion TCP (initiation flag of TCP connection) UIT-T Union internationale des tlcommunications Secteur de la normalisation des tlcommunications 5 Modle de rfrence 5.1 Modle stra

33、tifi La Figure 1 prsente la nature stratifie du comportement dune connexion TCP mdiateur, o aboutissent des connexions TCP. La connexion TCP est un conduit de communication logique tabli entre deux accs et initialis par chacun deux. La qualit de fonctionnement dont bnficient les utilisateurs du serv

34、ice TCP dpend de celle de la couche IP et des autres couches. Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) 3 Y.1560_F01Connexions TCP Couche TCPCouche IP LLLL LLLiaison Liaison Routeur LiaisonPerformancede couchesuprieurePerformanceen mode TCPPerformancede transfertde paquets IP(Rec. UIT-TY.1540)Performancede couche

35、infrieure(3 cas)Composantsde rseau(HTTP)(FTP)(SMTP)(HTTP)(FTP)(SMTP)Serveurdorigine(SRC)MdiateurServeur dedestination(DST)Couche TCP Couche TCPCouche IP Couche IP Couche IP Figure 1/Y.1560 Nature stratifie du comportement dune connexion TCP mdiateur Exemple 5.2 Configuration de rfrence La Figure 2 m

36、ontre la relation entre des vnements de rfrence et des points de mesurage pour une connexion TCP. En labsence de mdiateur, il ny a que deux points de mesurage dextrmit. Y.1560_F02Couche IPMP MPConnexions TCP Flux IP(sortie) (Entre)MP MPCouche TCP MdiateurCouche infrieureCouche IPCouche TCP Protocole

37、 decouche suprieureEvnementdentreEntit de rseau IP Protocole decouche suprieureCouche infrieureEvnementde sortieFigure 2/Y.1560 Relation entre vnements de rfrence et points de mesurage 5.3 vnements de rfrence La Figure 3 montre les relations diachroniques de bout en bout de quelques connexions TCP.

38、Chacune de ces relations comporte une phase dtablissement de la connexion, une phase de communication des donnes et une phase de libration de la connexion. 4 Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) La phase dtablissement de la connexion est la dure qui scoule entre lenvoi du paquet SYN partir du point de mesura

39、ge dentre jusquau mdiateur, et la rception du paquet ACK (provenant du mdiateur) au point de mesurage de sortie. La phase de communication de donnes est la dure qui scoule entre lenvoi du premier paquet de demande de donnes partir du point de mesurage dentre jusquau mdiateur et la rception par le md

40、iateur du paquet ACK acquittant le dernier paquet de transfert de donnes. La phase de libration de la connexion est la dure qui scoule entre lenvoi du paquet FIN partir du point de mesurage dentre jusquau mdiateur et la rception, par le point de mesurage de sortie, du paquet FIN+ACK provenant du mdi

41、ateur. La phase de communication globale est la dure qui scoule entre lenvoi du paquet SYN partir du point de mesurage dentre jusquau mdiateur et la rception, par le point de mesurage de sortie, du paquet FIN+ACK provenant du mdiateur. La phase de communication globale est constitue de ltablissement

42、 de la connexion, de la communication des donnes et de la libration de la connexion. Les vnements et paramtres de rfrence de la performance TCP sont dfinis compte tenu de ces phases et de ces flux. La relation diachronique de bout en bout des connexions TCP dpend de la version du protocole TCP. Pour

43、 dfinir la relation diachronique de bout en bout, il convient donc de spcifier la version du protocole TCP. NOTE 1 Par version du protocole TCP on entend RFC 793, Reno, Tahoe et ainsi de suite. NOTE 2 La Figure 3 est un exemple. Il y a quelques manipulations du paquet ACK au niveau du mdiateur. Voir

44、 lAppendice I. Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) 5 Y.1560_F03Paquet de donnes A pour demandeMP desortiePaquet de donnes A pour demandeMdiateurPaquet SYNPaquet SYN+ACKPaquet ACKPaquet FIN+ACKPaquet FIN+ACKPaquet FINPaquet ACK pour paquet APaquet de donnes CPaquet de donnes DPaquet SYN Paquet SYN+ACK Paquet

45、 ACK Paquet FIN Paquet FIN+ACK Paquet ACK pour paquet APaquet de donnes BPaquet de donnes CPaquet ACK pour paquet CPaquet de donnes DPaquet FIN Paquet ACK pour paquet DPaquet FINPaquet de donnes BPaquet ACK pour paquet CPaquet FIN+ACK Paquet ACK pour paquet DMPdentreEtablissement deconnexionCommunic

46、ationde donnes Libration deconnexionCommunicationglobaleFigure 3/Y.1560 Relations diachroniques de bout en bout des connexions TCP 6 Paramtres de performance Le Tableau 1 montre lapplication des trois critres de performance gnriques chacune des trois fonctions TCP. La disponibilit, calcule partir de

47、 ces trois paramtres de performance gnriques, est aussi un des critres de performance TCP. 6.1 Paramtres de vitesse 6.1.1 Temps dtablissement de la connexion Le temps dtablissement de la connexion est la dure qui scoule entre lenvoi du paquet SYN partir du point de mesurage dentre jusquau mdiateur et la rception, par le point de mesurage de sortie, du paquet ACK provenant du mdiateur. Le temps dtablissement de la connexion est la dure de la phase dtablissement de la connexion de la Figure 3. 6 Rec. UIT-T Y.1560 (09/2003) 6.1.2 Dbit utile de communication