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RWin Tuning unter Windows

Wenn das Internet nicht so schnell ist, wie es sein sollte, obwohl das Modem mit der bestellten Geschwindigkeit synchron ist, dann liest man in vielen Foren schnell das Stichwort RWIN und den Rat, dieses sagenumwobene RWIN doch zu vergrössern. Das funktioniert tatsächlich, obwohl die meisten User gar nicht wissen, was dahinter steckt.

Ohne nun die gesamten Grundlagen des TCP/IP erschöpfend aufzudröseln, was alleine schon ein dickes Buch füllen würde, hier eine kurze und stark vereinfachte Erklärung der Begriffe MTU, MSS und RWIN und welchen Einfluss sie auf unsere Downloadgeschwindigkeit haben. Anschliessend folgt natürlich die Anleitung, wie man den eigenen Rechner zu Downloadhöchstleistungen bringt.

Die MTU ist die Maximum Transport Unit. Beim inzwischen zum Standard gewordenen Ethernet beträgt die MTU 1500 Byte. Bei DSL in Deutschland (PPPoE-Verfahren) darf die MTU maximal 1492 betragen, da der PPP-Header 8 Byte benötigt. Bei einigen Providern, z.B. freenet, ist die MTU kleiner und beträgt nur 1448. Auch wenn besonders auf US-Seiten immer wieder empfohlen wird, einen möglichst hohen Wert zu verwenden, sollte auf gar keinen ein Wert über dem vom Provider empfohlenen Wert benutzt werden. Aufgrund des beim DSL üblichen Transports in ATM-Paketen ist der Wert 1448 z.B. sogar besser als 1492. Der Maximalwert des Providers wird automatisch bei der Anmeldung ausgehandelt und sollte nicht überschritten werden, da sonst Pakete in zwei kleinere aufgeteilt werden müssen. Dieses Aufteilen (Fragmentieren) kostet Geschwindigkeit und wird von immer mehr Servern gar nicht unterstützt.

Die MSS ist die Maximum Segment Size und ergibt sich unmittelbar aus der MTU. Die MSS ist die MTU - 40.

Das RWin ist das Receive Window. Das ist ein Empfangspuffer. Beim Datentransport mit dem TCP/IP Protokoll wird der Empfang der mit Prüfsumme gesicherten Pakete quittiert. Der Transport zwischen Server und dem eigenen Rechner benötigt eine gewisse Zeit. Diese Zeit und die Zeit für die Quittierung, dass ein Paket fehlerfrei angekommen ist, nennt man Latenzzeit. Sie identisch mit der Zeit, die ein PING benötigt. Würde man jedes Paket einzeln quittieren, wäre der effektive Durchsatz zu langsam. Daher gibt es ein Receive Window genannten Empfangspuffer. Der Server kann nun so viele Daten senden, wie in diesen Puffer reinpassen, ohne eine Quittierung zu bekommen. Wie gross das aktuell verfügbare RWIN ist, wird zu Beginn einer Datenübertragung ausgehandelt.

Wie ein zu kleines RWIN die effektive Datenrate ausbremst, zeigt ein kleines Rechenbeispiel. Der theoretisch mögliche Datendurchsatz einer Leitung mit DSL 16.000 liegt 2MByte/s. Nimmt man nun ein RWIN von 32KByte an, dann kann dieses RWIN in 16ms gefüllt werden. Wenn nun aber die Latenzzeit zu diesem Server 100ms beträgt, dann wartet der Server nach dem Senden der 32 KB Daten mindestens 84ms lang auf die Quittierung und sendet erst danach wieder erneut Daten. Unter solchen Bedingungen ist der Download nicht 2000KB/s, sondern nur noch 160KB/s.

Das Standard-RWIN von Windows ist 16 oder 32 KB gross, erst bei Windows Vista hat Microsoft reagiert. Unter Vista ist das RWIN 64KByte gross und wird von Vista für den Internet Explorer bei Bedarf vergrößert. Alternativbrowser wie der Firefox werden hier jedoch benachteiligt. Der Standard-Wert von XP oder älteren Windows-Versionen reicht nur bis DSL 2000 und bremst die Übertragungsrate stark ein, je nachdem wie hoch die Latenzzeit zum jeweiligen Server ist. Aus diesem Grund ist auch ein Geschwindigkeitstest beim eigenen Provider schneller als bei einem Drittanbieter, da die Latenzzeit zum eigenen Provider erheblich kürzer ist.

Anleitung zur Optimierung

Leider gibt es keine deutschsprachige Webseite, die dem Besucher die von ihm verwendeten Werte so übersichtlich anzeigt wie die von Speedguide.net. Obwohl diese Werte alle beim Aufbau der TCP/IP-Verbindung ausgetauscht werden, ist es für eine Webanwendung sehr schwierig, an diese Daten zu gelangen und sie anzuzeigen. Wer so ein Script (vorzugsweise php) für Anschluss-Frei! schreiben kann, möge sich bitte per Mail melden.

Hier ist der Link direkt zur Anzeige des TCP/IP-Analyzers bei Speedguide.net.

Der folgende Bildschirm sieht in etwa so aus:

speedguidenet_16

Die Ergebnisseite moniert natürlich die zu geringen Werte für MTU und MSS. Der DSL-Anschluss des Autor ist aber bei freenet und sollte mit keinem höheren Wert betrieben werden. Der Hinweis zur MTU wird daher einfach ignoriert!

Im Feld darunter ist zu sehen, dass ein RWIN von ca 16KByte verwendet wird. Das ist reichlich mager für DSL 16.000, war aber auf dem Notebook des Autors gekauft im Herbst 2006 tatsächlich die Default-Einstellung. In den Zeilen darunter rechnet Speedguide noch einmal eindrucksvoll vor, wie wenig Downloadspeed bei einer Latenzzeit von 200 oder 500ms übrig bleibt. Aus eigener Erfahrung und nach einer Faustregel der c´t sollte man mit nicht mehr als 1/3s Latenzzeit rechnen.

Es gilt also den RWIN-Wert zu ändern. Wer mit REGEDIT auf Du steht, kann die Änderungen natürlich dort durchführen. Diese Methode wird hier weder beschrieben noch empfohlen. Mit einem kostenlosen Programm wie dem TCP Optimizer von Speedguide.net geht es viel einfacher und gefahrloser. Das Programm gibt auf der Downloadseite von Speedguide.net. Es benötigt keine aufwendige Installation, man sollte es dennoch in gesondertes Verzeichnis legen, da das Programm dort auch die Sicherungskopien der Änderungen ablegt.

Nach dem Start zeigt der TCP Optimizer zunächst den IST-Zustand an. Er zeigt dabei auch gleich die Netzwerkkarte an, die aktuell für Internet genutzt wird. Das ist auf dem nebenstehenden Beispiel die WLAN-Karte des verwendeten Notebooks.

Da der IST-Zustand wenig Anlass zur Freude macht, wird die Ansicht gewechselt. Bitte des letzten Punkt “Custom Settings” auswählen.

TCP_Optimizer_start
TCP_Optimizer_einstellen

Der TCP Optimizer bietet nun die Möglichkeit, direkt in den weissen Feldern Werte einzutragen. Der einfachste Weg zum Ziel ist der Schieberegler ganz oben. Die Idee dahinter ist, dass man dort einfach die Geschwindigkeit seiner Leitung einstellt und der Optimizer entsprechend das TCP Receive Window (RWIN) anpasst. Im Beispiel wurde 12.000 eingestellt, um ein RWIN von ca 512 KB zu bekommen. Der Optimizer stellt beim Wert 16000 bereits ein RWIN von ca 1MB ein, das ist aber nur nötig, wenn man viel Kontakt zu Servern hat, zu denen man sehr hohe Latenzzeiten (Ping) hat.

Es ist möglich, das RWIN gezielt für jede Netzwerkkarte getrennt einzustellen. Im Beispiel wurde die Änderung für alle Netzwerkkarten durchgeführt und deshalb das Häkchen bei Modify All Network Adapters gesetzt. Wird das Häkchen nicht gesetzt, gelten die Änderungen nur für die im Fenster ausgewählte Netzwerkkarte.

Wenn alle Änderungen durchgeführt sind, kann man diese mit Apply changes ganz unten auf der Seite übernehmen. Der Optimizer fragt dann noch mal nach, ob die Änderungen in die Registry geschrieben werden sollen und ob ein Backup gemacht werden soll. Beides wird bejaht.

Am Ende bietet der Optimizer den Neustart des Rechners an. Die Änderungen werden erst nach einem Neustart wirksam. Erst dann auf Ja klicken, wenn in allen anderen evtl. benutzten Programmen die Datgen gespeichert sind.

Man kann aber hier auch Nein klicken, die Änderungen werden auch dann beim nächsten Starten von Windows wirksam.

TCP_Optimizer_speichern
speedguidenet_512

Eine abschliessende Kontrolle nach dem Neustart des Rechners zeigt im TCP-Analyzer die gewünschten Werte.

Die Geschwindigkeits- rechnung bescheinigt diesen Einstellungen bei 200ms Latenz noch eine maximalen Download von 2591 KByte/s - das ist mehr als die 16000er Leitung hergibt.

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Der Autor nutzt und empfielt SeaMonkey deutsch.

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