PERF04-BP05 选择网络协议以提高性能
根据对工作负载性能的影响，做出有关系统与网络之间的通信协议的决策。
延迟和带宽之间的关系可以实现高吞吐量。如果文件传输使用传输控制协议（TCP），则延迟越高，整体吞吐量很可能越低。有一些方法可以使用 TCP 调整和优化的传输协议来解决此问题，但一种解决方案是使用用户数据报协议（UDP）。
常见反模式：
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无论有怎样的性能要求，您都可以为所有工作负载使用 TCP。
建立此最佳实践的好处：确认已为用户和工作负载组件之间的通信使用适当的协议，有助于改善应用程序的整体用户体验。例如，无连接 UDP 虽然允许较高速度，但不提供重新传输或高可靠性。TCP 虽然是一个功能全面的协议，但它在处理这些数据包时需要较高的开销。
在未建立这种最佳实践的情况下暴露的风险等级：中
实施指导
如果您能够为应用程序选择不同的协议，并且具有该领域的专业知识，请使用不同的协议来优化您的应用程序和最终用户体验。请注意，这种方法难度很大，只有在先用其他方法优化了应用程序后才能尝试。
提高工作负载性能的主要考虑因素是了解延迟和吞吐量要求，然后选择可优化性能的网络协议。
何时考虑使用 TCP
TCP 提供可靠的数据传输，并可用于工作负载组件之间的通信，在这种情况下，可靠性和有保证的数据传输很重要。许多基于 Web 的应用程序依赖基于 TCP 的协议（例如 HTTP 和 HTTPS）来打开 TCP 套接字，以便在应用程序组件之间进行通信。电子邮件和文件数据传输也是使用 TCP 的常见应用，因为它是应用程序组件之间简单可靠的传输机制。在 TCP 之上使用 TLS 会增加一些通信开销，进而会导致延迟增加和吞吐量降低，但它也有安全方面的优势。该开销主要来自握手过程（需要多次往返才能完成）的额外开销。握手完成后，加密和解密数据的开销相对较小。
何时考虑使用 UDP
UDP 是一种面向无连接的协议，因此适用于需要快速、高效传输的应用，例如日志、监控和 VoIP 数据。此外，如果您的工作负载组件要响应来自大量客户端的小型查询，以确保工作负载实现最佳性能，则可考虑使用 UDP。数据报传输层安全性（DTLS）是传输层安全性协议（TLS）的 UDP 等效项。在 UDP 上使用 DTLS 时，因为简化了握手过程，所以开销来自加密和解密数据。因为 DTLS 包括额外的字段，用于指明安全性参数和检测篡改，所以它也会给 UDP 数据包增加少量的开销。
何时考虑使用 SRD
可扩展的可靠数据报（SRD）是一种针对高吞吐量工作负载而优化的网络传输协议，因为它能够跨多条路径对流量进行负载均衡，并能在发生丢包或链路故障时快速恢复。因此，SRD 非常适合在计算节点之间需要高吞吐量、低延迟通信的高性能计算（HPC）工作负载。这可能包括并行处理任务（例如，涉及在节点间进行大量数据传输的模拟、建模和数据分析）。
实施步骤
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使用 AWS Global Accelerator
和 AWS Transfer Family 服务提高在线文件传输应用程序的吞吐量。AWS Global Accelerator 服务帮助您在客户端设备与 AWS 上的工作负载之间实现更低延迟。借助 AWS Transfer Family，您可以使用基于 TCP 的协议 [安全外壳文件传输协议（SFTP）和基于 SSL 的文件传输协议（FTPS）] 安全地扩展和管理发送到 AWS 存储服务的文件传输。 -
使用网络延迟来确定 TCP 是否适合工作负载组件之间的通信。如果客户端应用程序和服务器之间的网络延迟很高，则 TCP 三次握手需要一些时间，因而会影响应用程序的响应能力。可以使用第一个字节的时间（TTFB）和往返时间（RTT）等指标来衡量网络延迟。如果工作负载向用户提供动态内容，则考虑使用 Amazon CloudFront
，因为该服务会为动态内容建立到每个源的持久连接，以便减少连接设置时间，避免减慢每个客户端请求的速度。 -
由于在 TCP 或 UDP 上使用 TLS 会影响加密和解密，从而导致工作负载的延迟增加和吞吐量降低。对于此类工作负载，请考虑使用弹性负载均衡
上的 SSL/TLS 分流，使负载均衡器能够处理 SSL/TLS 加密和解密过程，而不是让后端实例来处理，从而提高工作负载性能。这可以帮助降低后端实例上的 CPU 利用率，进而可以提高性能并增加容量。 -
使用网络负载均衡器（NLB）
来部署依赖 UDP 协议的服务（例如，身份验证和授权、日志记录、DNS、IoT 和串流媒体），以便提高工作负载的性能和可靠性。NLB 在多个目标之间分配传入的 UDP 流量，使您可以横向扩展工作负载、提高容量和减少单个目标的开销。 -
对于高性能计算（HPC）工作负载，可以考虑使用弹性网络适配器（ENA）Express
功能。该功能使用 SRD 协议，通过为 EC2 实例之间的网络流量提供更高的单流带宽（25 Gbps）和更低的尾部延迟（99.9%）来提高网络性能。 -
使用应用程序负载均衡器（ALB）对工作负载组件之间或 gRPC 客户端与服务之间的 gRPC（远程过程调用）流量进行路由和负载均衡。gRPC 使用基于 TCP 的 HTTP/2 协议进行传输，也可带来性能优势，例如更少的网络占用、压缩、高效的二进制序列化、支持众多语言以及双向流式传输。
资源
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