Google chce pomocí změn TCP zrychlit internet

Tým společnosti Google pracující na urychlení webu připravil několik doporučení na zlepšení rychlosti protokolu TCP včetně zvětšení úvodního okna zahlcení (initial congestion window). Člen týmu Yung Cheng na blogu nazval protokol TCP „tažným koněm internetu“, který pomáhá doručit obsah webu prostřednictvím sítí nejrůznějších druhů. Podle jeho slov webové prohlížeče obvykle ještě před zasláním samotného požadavku otvírají paralelní spojení TCP. „Tato strategie obchází vrozená omezení protokolu TCP, v mnoha případech ale způsobuje vyšší latenci a není škálovatelná,“ vysvětloval. „Podle našich výzkumů je klíčem ke snížení latence omezení počtu obrátek. Proto experimentujeme s několika vylepšeními TCP.“

Tým doporučuje zvětšit úvodní okno zahlcení. „Objem dat odeslaný na začátku spojení TCP je nyní tři pakety, což znamená tři obrátky pro doručení malého obsahu o velikosti 15 kB. Podle našich pokusů by IW 10 (úvodní okno zahlcení o velikosti 10 paketů) snížilo latenci sítě pro webové přenosy o 10 %,“ napsal Cheng. Google také chce zkrátit úvodní časový limit ze tří sekund na jednu. RTT (doba obrátky, round-trip-time) tři sekundy byla vhodná před několika desetiletími, internet současnosti ale vyžaduje mnohem kratší časový limit.“

Podle slov analytika IDC Ala Hilwy jde o doporučení podložená důkladným výzkumem a pokud se dostatečně rozšíří, zaručí významné zvýšení výkonu a snížení latence v podstatě jakékoli sítě. Problém je v tom, že tuto funkčnost by bylo nutné rozšířit tak, aby bylo dosaženo požadovaného zvýšení výkonu. Nová vrstva TCP/IP by samozřejmě spolupracovala i s předchozí verzí protokolu jako dnes. Pokud by tato vylepšení podporovaly obě strany, mohly by dosáhnout rychlejšího přenosu dat.

Google také doporučuje používat vlastními silami vyvinutý protokol TCP Fast Open, který snižuje latenci aplikační sítě a proporcionální redukci rychlosti (PRR, proportional rate reduction) protokolu TCP. „Ztráty paketů signalizují rozkolísanost nebo zahlcení sítě. Tento algoritmus je rychlejší než stávající mechanismus, protože upravuje rychlost přenosu dat s ohledem na poměr ztracených paketů. PRR je již součástí linuxového jádra a prochází procesem, po kterém se stane standardem v rámci protokolu TCP,“ psal dále Chang.

Podle Chenga vyvíjí také Google algoritmus, který umožní rychlejší zotavení v „zašuměných“ mobilních sítích. Chceng připomněl, že veškeré změny, které Google zavádí do TCP, jsou k dispozici jako open source a šíří se prostřednictvím jádra Linuxu, návrhů standardů IETF a prostřednictvím publikací zúčastněných výzkumníků.