#машины_разное

Неплохо так бомбануло вчера, да? Честное слово, еще одна авария из-за регулярок (я все еще помню историю с Cloudflare), и я всерьез задумаюсь о выходе из профессии.

Обещанное про TCP и его возможности. Я уверен, вы догадались, что речь пойдет не о рукопожатиях (вы их и без меня знаете, а если не знаете, то срочно идите знать), но про TCP backlog, window, qdisc и прочие прелести, о которых я узнал вот буквально в этом году.

Век живи.

Узнал я про них не абы откуда, а из второго издания Systems Performance Брендана Грегга (которого вы знаете как парня, любящего покричать на диски). Производительность сети вообще несправедливо игнорируемая тема: новое поколение инженеров предпочитает закидывать проблему ресурсами, старое поколение винит во всем сетевиков, либо знает, что сеть можно тюнить на уровне сетевой подсистемы Linux Kernel (эти ребята штучный товар и сидят конечно же в FAANG’ах).

У TCP есть backlog - очередь из сегментов на обработку, каждому порту назначается своя очередь, если эта очередь забивается (tcp congestion), то пакеты начинают теряться. Для управления перегрузкой используются так называемые “алгоритмы избежания сетевой перегрузки” (их много). Сама подсистема использует всякие трюки в виде congestion windows и slow start.

Но управление очередью это еще полбеды. Каждое соединение требует рукопожатия, что на больших объемах негативно влияет на пропускную способность сети. Если сетка у нас уморительно стабильна и каждое соединение успешно “рукопожимается”, то накрутить оборотов можно с помощью TCP initial/receive window. Эти два подхода позволяют добавить небольшой асинхронности сетевой передаче, отправляя и принимая часть сегментов прежде, чем ответить ACK’ом. В довесок к этому есть еще SACK и TCP timestamps - результат схожий, принцип работы несколько другой.

Что еще есть прикольного в этой вашей сетке? TCP/Generic Segment Offloading. Ядро генерирует super packet размером до 64 Кб, который затем нарезается на сегменты непосредственно перед отправкой на сетевой устройство (GSO). Современные сетевые карты могут делать это сами (TSO), так что ядро даже этим не заморачивается.

Ну и напоследок - queueing discipline или qdisc. Qdisc работает на L2-L3 и является планировщиком отправки пакетов/кадров. По умолчанию используется FIFO, но возможностей там гораздо больше, даже есть Token bucket.

В книге Грегга, кстати, есть старый кусок сетевой конфигурации, которая раньше использовалась в Netflix.