TFO(tcp fast open)简介

       一直以来对内核没有太多研究，最近国外业务扩展较快，国外没有节点。所以         国外用户访问国内服务器时，延时比较大。为了解决这个问题，在香港上了一个proxy，通过proxy回国内节点获取数据，最后返回客户端。为提高回源性能，有人提出TFO解决方案，以前没有听说过。所以来学习一下。

1. TFO(tcp fast open)简介

      为了改善web应用相应时延方面的一个工作，google通过修改TCP协议利用三次握手时进行数据交换的TFO。和TCP相比TFO在3次握手期间也会传输数据。TFO是GOOGLE发布的。目前chrome已经支持TFO，但默认是关闭的，因为它有一些特定的使用场景。

TFO：

1.首先HTTP请求需要TCP三次握手，尽管开启keepalive(长连接)，可以依然有35%的请求是重新发起一条连接。而三次握手会造成一个RTT(Round Trip Time)的延时，因此TFO的目标就是去除这个延时，在三次握手期间也能交换数据。RTT在比较低时，客户端页面加载时间优化大约在4%~5%；RTT越长，好处越大，平均大约在25%。

     除了页面加载变快改善了用户体验之外，TFO给服务器也带来了一些好处。由于每个请求都节省了一个RRT，相应地也减少了服务器端Cpu消耗。经过测试TFO每秒食物数有2876.5提升到3548.7.

2. TFO工作原理

    > 客户端发送SYN包，包尾加一个FOC请求，只有4个字节。

    > 服务端受到FOC请求，验证后根据来源ip地址声称cookie(8个字节)，将这个COOKIE加载SYN+ACK包的末尾发送回去。

    > 客户端缓存住获取到的Cookie 可以给下一次使用。

    > 下一次请求开始，客户端发送SYN包，这时候后面带上缓存的COOKIE，然后就是正式发送的数据。

   > 服务器端验证COOKIE正确，将数据交给上层应用处理得到相应结果，然后在发送SYN+ACK时，不再等待客户端的ACK确认，即开始发送相应数据。

   

3.环境搭建

     

TFO环境搭建
1	内核升级到2.6.32-916.358.23.2包括服务端和客户端
2	确认开启FTO，tcp_fastopen服务端建议=3， 客户端建议=1
3	安装lighttpd，lighttpd.conf配置文件加入最后server.tcp-fastopen="ensable"， 如果启动失败可以配置server.use-ipv6="disable"
4	用opfen.c 进行测试
5	测试环境Server Ip：10.58.241.155 client IP:10.58.241.154(局域网)，65.255.32.123 （北美服务器）

测试结果
编号	测试项	测试结果	操作命令
1	kernel开启，关闭TFO是否生效	验证通过	sysctl -w net.ipv4.tcp_fastopen=3
2	服务端lighttpd开启，关闭TFO是否生效	验证通过	server.tcp-fastopen = "enable"
3	client端开启，关闭TFO是否生效	验证通过	sysctl -w net.ipv4.tcp_fastopen=1
4	数据包是否可以接收	验证通过(HTTP/1.1 200 ok)	./fopen_new -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -d
5	数据包内容是否正确	验证通过(两种模式下均匀 Content-Length:844)	./fopen -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -d
6	TCP与TFO局域网对比测试	---------------------------------------------------- 普通模式下1024次请求耗时:272微秒 TFO模式下1024次请求耗时:198微秒 1024次请求性能: (272/198-1)*100 ~=37%	./fopen -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -f ./fopen -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -d
7	TCP与TFO北美与大陆对比测试	------------------------------------------- 普通模式下1024次请求耗时：588584微秒 TFO模式下1024次请求耗时：288504微秒 1024次请求性能：（588584/288504-1）*100~=104%	./fopen -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -f ./fopen -h 10.58.241.155 -p 80 -c 1024 -n

   更多关于TFO资料，请查看附件RFC文档。