多线程下载－－广域网

前段时间写过一篇《闲谈文件传输》，里面谈到多线程下载的有效性问题。近日，因为比较关注TCP协议在广域网中的表现，所以感觉以前的讨论不够全面，本文重新探讨多线程下载在广域网中的有效性问题。
我这里所谈及的广域网是具有大带宽，长延时的网络环境，专业术语为Long Fat pipe Network，简写为LFN。比较典型的例子为卫星链路。因为TCP协议是面相连接的，提供可靠服务的传输层协议，所以发送方必须等到它所发送的数据得 到确认后，才能将本地的缓存里面的数据丢弃，不然就有可能造成数据的丢失。
为了简单，不考虑网络中可能发生的拥塞，即差错率为0％。发送端为了确保链路的可靠性，不得不在每次将数据包送出后，等待此数据包的回应，在此时间段内链 路基本处于空闲，整体的效率也就很低了。为了充分利用现有的网络带宽，就必须使等待的时间降为0，这就需要加大发送窗口，到底需要多大的发送窗口呢？

理想窗口大小 ＝ 带宽 × 延时
带宽利用率 ＝ 窗口大小 / （带宽 × 延时）

可见在带宽未达到饱和的情况下，带宽利用率和窗口大小是成正比关系的。可实际的情况呢？

考虑带宽为2Mbps，延时为500ms的情况，理想的发送端口大小最小为：128K bytes，实际上在TCP协议的实现过程中多选择的窗口大小为64K bytes，实际的带宽利用率也就只有50％了。

作为下载方，我们对于发送方的窗口大小没办法做优化，但是我们可以通过增加下载线程数来变相增加发送方的窗口大小，进而获得更高的传输速率。在上面的理想情况下，我们只需要开两个线程，就能动力十足了。实际情况，所需线程数可能略有增加，但整体偏差不会差得太多。
可见，多线程下载，在广域网中还有变相加大发送方发送窗口大小的作用，那么它能加速文件传输的秘密也就不是什么秘密了。