TTPoE的设计,quic协议,KCP传输协议，快速可靠的UDP

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‌TTPoE的设计理念主要包括协议简化、硬件层面的执行、以及针对硬件执行的优化。‌

TTPoE的设计首先强调了协议的简化，通过减少不必要的等待时间和数据传输步骤来提高效率。与传统的TCP协议相比，TTPoE采用了两次握手来建立连接，而不是TCP的三次握手机制，从而显著降低了建立连接的时间。此外，在关闭连接时，TTPoE也简化了过程，仅需发送一个关闭操作码并接收一个确认即可完成，避免了TCP中多次确认和TIME_WAIT状态的存在‌1。

TTPoE还在硬件层面执行，这意味着它的设计和实现主要利用了硬件资源，而不是依赖于软件。这种设计使得TTPoE能够在硬件层面实现更快的处理速度，并且对上层软件透明，上层软件无需显式地管理连接，只需指定数据的目的地址，硬件就会自动完成数据的传输。这种设计不仅提高了数据传输的效率，还降低了软件的复杂性‌1。

针对硬件执行的优化也是TTPoE设计的一个重要方面。TTPoE的传输层状态机针对硬件执行进行了优化，例如，将原本2ms的静默时间缩短，以适应微秒级的协议需求，并避免了对虚拟内存的依赖，仅使用物理内存。这种优化使得TTPoE能够在硬件层面上更快地处理数据传输，进一步提高了性能‌2。

总的来说，TTPoE的设计理念是通过简化协议、硬件层面的执行以及针对硬件执行的优化，来实现高速、低延迟的数据传输，从而满足AI超级计算机等高性能计算环境的需求‌12。

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特斯拉宣布开源TTPoE协议，高速且低延迟，比TCP快n倍！

、拥塞控制

传统的TCP协议使用一种动态的拥塞控制机制，根据网络状况调整拥塞窗口的大小，以适应不同的网络条件。然而，这种机制在面对高质量、低延迟的内部网络时显得过于复杂和冗余。为此，TTPoE采用了一种固定的拥塞窗口机制，即通过硬件在SRAM缓冲区中记录已发送的数据，缓冲区的大小直接决定了拥塞窗口的大小。

当缓冲区满时，TTPoE会暂停发送新的数据包，直到收到对方的确认并释放缓冲区中的空间。这种机制简单且高效，特别适用于Tesla的低延迟、高带宽的内部网络环境。此外，TTPoE仍然保留了TCP协议中通过丢包来控制拥塞的思路，但由于其固定窗口的设计，TTPoE不需要像TCP那样频繁地调整窗口大小，从而减少了计算和管理的复杂性。

一句话总结：TTPoE完全在硬件中实现，其状态机相比TCP协议大大简化，从而提供更低的延迟。TCP协议在关闭连接时需要经历多个步骤，如发送FIN、等待确认、再确认等，最后进入TIME_WAIT状态。而TTPoE通过删除TIME_WAIT状态，并将关闭连接的过程从三个步骤简化为两个步骤，大幅减少了延迟。这种简化还包括在建立连接时，将TCP的三次握手（SYN、SYN-ACK、ACK）简化为两次握手。

一文读懂QUIC 协议：更快、更稳、更高效的网络通信-CSDN博客

1.2 HTTP/3协议  
HTTP/3是第三个主要版本的HTTP协议。与其前任HTTP/1.1和HTTP/2不同，在HTTP/3中，弃用TCP协议，改为使用基于UDP协议的QUIC协议实现。所以，HTTP/3的核心在于QUIC协议。显然，HTTP/3属于应用层协议，而它使用的QUIC协议属于传输层协议。

1.3 我们需要HTTP/3协议吗  
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二：QUIC协议的优秀特性  
2.1 建连快  
数据的发送和接收，要想保证安全和可靠，一定是需要连接的。TCP需要，QUIC也同样需要。连接到底是什么？连接是一个通道，是在一个客户端和一个服务端之间的唯一一条可信的通道，主要是为了安全考虑，建立了连接，也就是建立了可信通道，服务器对这个客户端“很放心”，对于服务器来说：你想跟我进行通信，得先让我认识一下你，我得先确认一下你是好人，是有资格跟我通信的。那么这个确认对方身份的过程，就是建立连接的过程。

传统基于TCP的HTTPS的建连过程为什么如此慢？它需要TCP和TLS两个建连过程。如图1所示（传统HTTPS请求流程图）：    
 

KCP传输协议，快速可靠的UDP，和

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KCP的设计目标是为了解决在网络拥堵的情况下TCP传输速度慢的问题。

KCP是一个 快速可靠协议，能以比 TCP浪费10%-20%的带宽的代价，换取平均延迟降低 30%-40%，且最大延迟降低三倍的传输效果。纯算法实现，并不负责底层协议（如UDP）的收发，需要使用者自己定义下层数据的发送方式，以 callback的方式提供给 KCP。连时钟都需要外部传递进来，内部不会有任何一次系统调用。
TCP是为流量设计的（每秒内可以传输多少KB的数据），讲究的是充分利用带宽。而 KCP是为流速设计的（单个数据从一端发送到一端需要多少时间），以10%-20%带宽浪费的代价换取了比 TCP快30%-40%的传输速度。

KCP没有规定下层传输协议，它只是一个纯算法的实现，但通常使用UDP作为底层协议。所以一般来说可以说KCP是快速可靠的UDP。

我们都知道，TCP是可靠的传输协议。那么KCP的特点就是：快速可靠。