RWin

RWin steht für Receive Window (Size), also „Empfangsfenster(größe)“, und ist neben der Maximum Transmission Unit (MTU), der Maximum Segment Size (MSS) und der Time-to-live (TTL) einer von mehreren Parametern, der die Funktion des Netzwerkprotokolls Transmission Control Protocol (TCP) steuert.

RWin beschreibt die maximale Datenmenge, die ein Computer empfangen kann, bevor der Sender eine Empfangsbestätigung einholen muss. Eine solche Methode ist erforderlich, damit sichergestellt wird, ob die Daten korrekt übertragen wurden. Der Standardwert für RWin liegt bei Windows 9x, Me und NT bei 8192 Oktetts (8 Kilobyte), Windows 2000 und XP reservieren 16 Kilobyte.

Durch Verringerung des RWin-Datenpuffers häufen sich die Abfragen nach der Bestätigung und der Datenfluss kommt durch die Wartezeiten ins Stocken. Ein größerer Puffer mindert die durchgeführten Abfragen, aber es kann zu Verzögerungen durch Informationsverlust kommen, weil mehr Datenpakete während eines Zeitfensters falsch übertragen worden sein könnten. Der Sender wiederholt dann die Übertragung, bis die Pakete korrekt beim Empfänger angekommen sind.

Bestimmung eines optimalen Wertes

Diverse Zeitschriften und Anleitungen in Webforen versprechen, durch „Tuning“ von RWin und einiger anderer Werte mehr Geschwindigkeit etwa aus einem DSL-Anschluss herauszuholen. In der Praxis ist die erreichbare Beschleunigung – außer bei sehr breitbandigen Anbindungen, z.B. ADSL > 2000 kbit/s – oft zu vernachlässigen, da der vom Betriebssystem vorgegebenen Standardwert von meist 16 Kilobyte für übliche Anwendungsfälle angemessen dimensioniert ist.^[1]

Die Deutsche Telekom empfiehlt für T-DSL-Anschlüsse bis 2000 kbit/s einen RWin-Wert von 16 oder 32 Kilobyte Größe. Für 3000 kbit/s sind 64 Kilobyte zu empfehlen. Für Modem- und ISDN-Anschlüsse sollte der Wert maximal 8 Kilobyte betragen.^[2]

Der RWin-Wert sollte immer ein Vielfaches der Maximum Segment Size (MSS) sein. Die MSS entspricht der Maximum Transmission Unit (MTU) abzüglich eines 40 Byte großen Kontrollblocks, so dass bei einer MTU von beispielsweise 1492 (Standard der meisten Internetprovider) die MSS 1452 beträgt.

Die maximal erreichbare Datenrate für eine Datenübertragungsstrecke errechnet sich aus:

Datenrate(max)= RWin / Entfernung in ms = RWin / latency

Entfernung in ms (= Latenzzeit, engl. latency oder delay): Die Latenzzeit ist die Zeit, die ein Datenpaket (Files und Internetseiten werden in kleine Datenpakete zerlegt, verschickt und wieder zusammengesetzt) benötigt, um von Punkt A (z.B. ein Internetserver) nach Punkt B (z.B. der heimische PC) zu gelangen, zuzüglich der benötigten Zeit für die Bestätigung zurück (=ACKnowledgement). Die Entfernung in ms ist hier gleichzusetzen mit der Round Trip Time (RTT) des Datenpfades.

Die Längenangabe für das RWin im TCP-Header ist auf 16 Bit beschränkt, was einer RWin-Größe von maximal 65535 (65536-1) Bytes entspricht. Nachdem die RWin-Größe sinnvollerweise ein Vielfaches der MSS sein soll, ergibt sich für Ethernet (MTU=1500, MSS=1460) als maximaler Wert für das RWin 64240 als das größte Vielfache der MSS (44 x 1460), das kleiner als 65535 ist. Der oft erwähnte Faktor 44 gilt nur für diese Konstellation.

Analog gilt für ADSL-Verbindungen, welche gemäß PPPoE die MSS um 8 Bytes reduzieren (MTU=1492, MSS=1452): Der maximale Wert für das RWin ist 65340 als das größte Vielfache der MSS (45 x 1452), das kleiner als 65535 ist. Hier ist also der Faktor nicht 44, sondern 45.

Um größere Werte als 65535 für das RWin zu ermöglichen, musste außerhalb des TCP-Headers ein Möglichkeit gefunden werden. Sie wurde realisiert mit der TCP Option (Tcp1323opts), als TCP window scale option bezeichnet, in Kurzform window scaling. Damit wird die Längenangabe für das RWin auf 30 Bit erweitert, und somit sind Werte für das RWin von maximal 1,073,741,823 Bytes (2**30 - 1) definierbar. Die TCP window scale option wird als window scale Faktor nur beim Verbindungsaufbau in einem SYN Segment kommuniziert. Der window scale Faktor ist eine Potenz von 2 (2,4,8,16,32 usw.) und bleibt somit für die Dauer einer Verbindung fest.

Wie oben bereits erwähnt errechnet sich die maximal erreichbare Datenrate für eine Datenübertragungsstrecke aus:

Datenrate(max)= RWin / latency

Umgekehrt kann man auch sagen, bei bekannter Entfernung in ms muss das RWin eine Mindestgröße haben, d.h.

RWin ≥ Datenrate(max) x latency (auch häufig als BDP = Bandwith * delay product [englisch] bezeichnet)

Beispiel:

Für einen DSL-Anschluss mit einer Geschwindigkeit von 6000 Kilobit je Sekunde ("DSL 6000") und einer Entfernung zum Server von 100 ms können maximal 75 Kilobyte in 100 ms übertragen werden. Das RWin sollte dementsprechend auf mindestens 75.000 Byte eingestellt werden.

RWin ≥ 6000 kbit/s x 0,1 s = 600.000 bit = 75.000 Byte

Für einen Kabelanschluss (Ethernet, MTU = 1500, MSS = 1460) heißt das: RWin = 1460 x 52 = 75920 Byte.
Für einen ADSL-Anschluss (PPPoe, MTU = 1492, MSS = 1452) heißt das: RWin = 1452 x 52 = 75504 Byte.

Analog kann man sich den Mindestwert für das RWin für einen beliebigen DSL- oder Kabelanschluss selbst errechnen.

Fußnoten

1. ↑ tecCHANNEL: Mehrwert mit DSL. 9. April 2002
2. ↑ T-Com: Häufig gestellte Fragen zu T-DSL. 5. Jul. 2006

Weblinks

• Internetverbindung beschleunigen
• SpeedGuide TCP/IP Analyzer (englisch)
• Why 64240 (or 65535) RWIN ? (englisch)
• Why does RWin need to be a multiple of MSS ? (englisch)