为什么多 TCP 连接比单TCP连接传输快

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TCP特性使得每个TCP连接可以得到均等的带宽。在多用户环境下，一个用户拥有越多TCP连接，获得的带宽越大。
具体来说：
这个涉及到了TCP的拥塞控制。
我们先看一下单TCP连接的拥塞控制。
这是一个TCP连接的发送窗口。

绿色部分为发送者已发送，且接收者已确认（ACKed）。
黄色部分为发送者已发送，但接收者尚未确认（"in-flight"）。
蓝色部分为可用但尚未发送。
灰色部分为不可用。所以在RTT（round-trip time，来回通讯延迟）不变的情况下，cwnd这个变量基本决定传输速率。

发送者总会试图找到不丢包情况下的最大速率。按照TCP协议，在传输开始之后，每接收到一个确认（ACK)就会把cwnd这个变量增大一倍。所以TCP连接开始之后应该是这个样子。

刚开始的时候传输速率应该是指数被增长的，直到丢包发生。丢包会有两种情况：
1.当接收者发送给发送者的ACK丢失了，这时会触发超时（timeout)。
2.当发送者发送给接收者的数据包丢失了，发送者会收到接收者发来的重复ACK，如果发送者收到了3个重复的ACK，也会认为发生了丢包。

具体对这两种情况采取的措施略有不同，但粗略来说，变量cwnd会被减半，也就是说传输速率减半。然后cwnd会再次增大，直到下次丢包发生。所以忽略最开始，TCP的吞吐量应该是这样。

好，那么现在我们来看多TCP连接的拥塞控制。
我们假设有两条同样的TCP连接。在他们的连接中间有一个共用的瓶颈路由器，带宽为R。

假设这两条连接都需要传输足够大量的数据，那么不论他们谁先开始传输，最后一定会均分带宽。

因为如果总传输速率低于R的时候就会不断增大传输速率，某个连接在增大传输速率的时候发生丢包就会减半传输速率，最后趋于平衡。
所以k条经过同一节点TCP连接会平分带宽R，每条连接得到带宽R/k。正因为如此，不论是以前的net vampire，还是现在的迅雷都采取增加并发连接数的方法来加快下载速度。

在不存在链路争用的情况下，单连接可以做到和多连接一样快。
例如，我这里局域网用的是百兆交换机，下载文件到内存，可以达到11.3MB/s：

百兆的理论速率是12.5MB/s（100Mbps），考虑到帧间隔、不同包长等因素，这个速率比较接近理论速率了。
在此情况下，“多连接比单连接下载快”并不成立，或者说，只有很小的性能提升。

推而广之，假设你的PC和http://python.org的服务器之间的所有交换设备(路由器、防火墙、交换机等），都只为你的这个下载提供服务，等价于你独占这整个传输通道的全部带宽，此时，单连接下载也不会比多连接下载慢多少。

问题是，这些中间设备，通常服务于成千上百(万)的用户，带宽是供所有的用户共享使用的。路由器的带宽有限，无法保证每个连接都按照它所能支持的最大速率进行传输，即便不考虑路由器本身做的流量控制功能，单单这成百上千(万)的用户访问所形成的TCP连接之间的竞争，就会产生如1楼所说的，各连接均分整个带宽的情况。

因此，现实环境下，由于传输网络的带宽有限，通常各个连接会均分带宽，导致单连接下载时速率较低，而多连接下载时速率较高。