TCP 与 CPU 架构发展史

Posted 2022-12-10 dog250

周五下班前跟同事聊了几句，还是关于 TCP 协议的。

诞生于 1970s 的 TCP 协议，在 1981 年作为 TCP/IPv4 被标准化，其实质直到今天都没有发生改变，按序，可靠，其间有过一些涉及效率的修补。

另一方面，CPU 架构从 1970s 到今天不知迭代了多少代。这是一个有趣的类比。

把一个程序看作一条指令流是合适的，CPU 按序执行指令。CPU 架构的历史演进大家都知道，加入了超标量，流水线，多核。为了避免流水线停顿(HoL)，引入了乱序执行，将指令分成不相干的部分，乱序执行，最后再 reorder。

日光之下无新事。TCP 按照 CPU 架构的历史走一遍就是了。

程序视角看起来还是按序执行的，可 CPU 确实乱序执行微指令，TCP 应用看起来还是按照到达的一条流，但网络却可以乱序传输。

同一条 TCP 流无法利用 ECMP，不过目前的 Multi-Path TCP 似乎有这个方向了，但粒度还是太粗。TCP 的停顿来自于保序引入的 HoL，学 CPU 乱序执行的样子引入乱序传输就行了。一旦支持乱序传输，包粒度 ECMP 即自然而然。

可直到今天，TCP over IP 依然是最短路径优先逐跳路由，同流同路径，这就好比古老的指令流跑在现代 CPU 上，造成资源大量闲置。无论是端资源，还是网络转发资源。

TCP over IP 按照 CPU 架构发展史的路线再来一遍，没有空闲资源，最小化等待，就是高尚的，当然，名字可以不叫 TCP。

浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。