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Das Leben eines Pakets


Das Leben eines Pakets

Betrachten wir ein relativ einfaches Modell der Client/Server-Interaktion, bei der TCP verwendet wird. Nehmen wir an, dass wir Daten vom Client an den Server senden wollen. (Es funktioniert fast genauso, wenn der Server Daten an den Client sendet.) Die Client-Anwendung erstellt einen Block von Daten und sendet ihn an die TCP-Software auf dem Client-Computer. Er wird in einen Ausgabepuffer versetzt und Zeitgeber werden gestartet, die diesem Datenblock zugeordnet sind. TCP erfährt von dem Betriebssystem, wie viele Daten es in jedem ausgehenden TCP-Block senden kann, was Segment oder Maximum Segment Size (MSS) genannt wird. TCP-MSSs können von 1460 Bytes für 100 MB und 8960 Bytes für 1 GB (mit Jumbo-Frames) reichen.

Dieses Segment wird an die IP-Software geliefert und die IP-Adressen des Senders und Empfängers werden hinzugefügt. Dann wendet sich die IP-Software an das Betriebssystem und meldet, dass eine ausgehende Nachricht sendebereit ist. Wenn das Betriebssystem das OK gibt, wird das ausgehende Paket zum Senden auf die Netzwerkschnittstellenkarte (NIC) verschoben. In diesem gesamten Prozess ist die Leistung des Prozessors Client maßgeblich für die Geschwindigkeit des gesamten Prozesses.

Nachdem das Paket von der Schnittstellenkarte gesendet wird, ist die Netzwerk-Performance der kritische Faktor. Pakete können eine kurze, schnelle Route, eine langsame, lange Route oder eine beliebige Kombination von Links verfolgen. Es ist üblich, dass ein Paket 10-20 einzelne Netzwerk-Links durchläuft, wenn es über eine Internetverbindung läuft. Das Sprichwort, dass die Stärke einer Kette von ihrem schwächsten Glied abhängt, gilt auch für die Geschwindigkeit auf dem Netzwerk, die von der langsamsten Verbindung bestimmt wird. In den meisten Fällen sind der Zugangs-Link in das Netzwerk und der Ausgangs-Link die langsamsten Verbindungen.

Auf dem Server wird das TCP-Segment auf der NIC empfangen, an die IP-Software geliefert und der oben beschriebene Prozess wird rückgängig gemacht. Während dieses Vorgangs ist es die Geschwindigkeit der Verarbeitung auf dem Server, die beeinflusst, wie schnell die Daten empfangen werden und die Bestätigung zum Zurücksenden vorbereitet wird.

Zusammenfassend: Es gibt drei wichtige Phasen, die für die erfolgreiche Zustellung der Anwendungsnachricht zur Serveranwendung notwendig sind:
1. Verarbeitung der Nachricht im Client zur Vorbereitung auf das Senden.
2. Netzwerk-Lieferung.
3. Verarbeitung auf dem Server, wenn die Nachricht eintrifft.




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