时间换空间的TCP-CSDN博客

原题应该是“以时间换空间的端到端”，但端到端可能不为人知，就说成TCP。

TCP天生不为性能而生，TCP天生节省带宽和内存，天生的时间换空间。为节省空间开销，宁可多几轮来回。TCP天生以多花点时间来确保“可靠传输”这个底盘。

体现在两方面：

• 不允许乱序，节省接收端内存，否则就要维护ofo队列。
• TCP短头，增加数据载荷率，提高有效带宽利用率。

1970年代，内存昂贵，网络带宽昂贵，除保证可用性，优化性能简直是中邪。空间约束下，TCP就成了TCP。

结果是发送端获得的反馈信息不足，GBN就是自然的选择，几乎是唯一选择，HoL问题也由此而来。虽后续SACK允许ofo，优化了GBN，但本质并没有改变，马车换了个更好的轮子而已。

我总说TCP单边优化到顶了，很多人不认同，也不知道我在说什么，说白了就是获得反馈信息太少，不足以用于精确决策，你能提升均值，但可能是以劣化P99为代价，总之粗糙的信息带来的必然是一个粗糙的结果，否则就违背热力学第二定律了。

如今空间约束已经消失，为解决性能问题，TCP必然不再是TCP了：

• 允许完全乱序，接收端重组，自然取消GBN。
• TCP头增加新字段，反馈更多信息用于决策。

无论QUIC，还是迭代TCP(yaTCP[yet another TCP]，TCP-ng)，或自定义协议，TCP肯定不再是TCP。这是传输协议优化的核心。

还有另一个核心，直接从端到端入手，将传输流水线化，中继传输。

端到端原则的问题是，带宽探测消耗了整个端到端的时间，如果使用中继，中继与中继，中继与端之间就同时并行探测，就折叠了时间：

说到底，端到端原则就是时间换空间，这和图灵机通用计算机器的思路一致。

• 端到端原则时间换空间，网络核心变得通用，业务均可自由接入。
• 图灵机时间换空间，机器变得通用，在有限空间内应对一切计算。

端到端传输控制在端到端之间商量，消耗时间的基本单位是往返时延(RTT)，违背端到端原则以提升性能，需在中间节点增加传输控制逻辑，这就是空间换时间，如IDC网络传输的交换机反压，也有点存内计算的味道了。

传输领域，逐渐地引入空间换时间以提升传输性能。

既然原题是“以时间换空间的端到端”，抛开TCP，点一下安全相关的题也是必要，但不深究。
安全应该在端到端做还是在网络核心做：

• 端到端的安全是零信任，软件定义边界(Software Defined Perimeter, SDP)。
• 网络核心的安全是各类防火墙，安全网关。

曾经的安全在网络核心做，各类网关也能卖的好价钱，但现在流行的是零信任，SDP，这个和传输性能的演进正好相反，时间换空间正在风靡。

为什么网关不时兴了？因为它是个单点，再牛X的HA也不能掩盖它是个单点，这和流行的分布式接入，移动互联是不相容的，曾经工人们集中在写字楼，网关压力很小，如今工人们居家办公，随时随地接入，网关就变成瓶颈了。
周末写篇端到端性能和安全的短文。

浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。