Como otimizar o desempenho da rede com o download de checksum TCP/IP e segmentação LSO

Há um dia na vida de alguém em que é preciso usar um sniffer de rede para garantir que todos esses bits e bytes em seu super servidor estejam navegando na direção correta. Casos como a desaceleração geral da rede, um comportamento estranho do HTTPS e outros fenômenos "engraçados" podem indicar que sua rede não está mais funcionando corretamente.

Ao usar um sniffer desse tipo, um mundo completamente novo se abre, não é a matriz, mas é bastante parecido. Um sniffer como WireShark pode mostrar o que está acontecendo nos bastidores e permitir identificar problemas de resolução de DNS, proxies, problemas de handshake de SSL e outros erros de rede, bem como problemas de configuração relacionados à rede. Um dos problemas geralmente considerados está relacionado à verificação do checksum do pacote TCP/IP, se houver uma linha ruim, alguns dados podem estar se corrompendo e, portanto, levando a um valor de checksum incorreto, o pacote precisa ser retransmitido e sofrerá atrasos.

O que é Checksum para TCP/IP?
Em resumo, ao enviar pacotes TCP/IP, é necessário garantir que os dados não tenham sido alterados por erro devido a erros de rede, o método utilizado é o CRC ( Cyclic Redundancy Check ). O CRC pega o fluxo de mensagens como entrada e produz como saída uma representação curta calculada da mensagem. O valor é adicionado à mensagem TCP/IP e mais tarde alguém na extremidade receptora pode executar o mesmo método na mensagem e comparar os dois, se forem iguais, é muito provável que a mensagem não tenha sido alterada. Se não forem iguais, o pacote está corrompido e precisará ser enviado novamente.
Para pacotes TCP/IP, é utilizado um algoritmo de Checksum , que é bastante simples e eficaz. O checksum é calculado e adicionado aos cabeçalhos IP e TCP.

Qual é a relação com o desempenho?
Os cálculos de checksum consomem ciclos de CPU. Como a CPU do servidor também é responsável por lidar com a pilha TCP/IP e criar as mensagens, está "desperdiçando" recursos nessas ações, quando na verdade poderia extrair mais "suco" para sua aplicação.
É aí que entram os adaptadores de rede: os fabricantes de adaptadores de rede incorporam funcionalidades no próprio adaptador de rede para que ele possa realizar várias ações no hardware em vez de consumir a CPU do servidor para isso, tudo o que você precisa fazer é dizer ao servidor para "descarregar" algumas de suas responsabilidades no adaptador.

O que pode ser descarregado?
Existem várias operações, mas acredito que as mais importantes são:

• Descarga de checksum TCP: o processo de calcular o checksum dos pacotes é delegado ao adaptador.
• Descarga de segmentação (LSO - Large Send Offload): pacotes grandes são divididos em quadros menores para maior eficiência. Essa opção significa que o adaptador lidará com a segmentação em vez do servidor.

Existem mais opções, mas você terá que explorá-las por conta própria, você não acreditará na quantidade de artigos e pesquisas que pode encontrar apenas sobre esses dois...

No sistema operacional Win, você pode encontrá-lo em sua Conexão de rede -> Propriedades -> Configurar -> Avançado

conforme mostrado abaixo...

Realmente é bom?
A pergunta de um milhão de dólares! Há algum debate sobre isso, depende de sua rede, hardware e perfis de uso da aplicação, mas você deve estar ciente disso porque em alguns adaptadores isso está habilitado por padrão e em outros não. Por exemplo, consulte a nota #1023047 para recomendações de configuração do AIX.
Em teoria, se você tem uma CPU rápida que não está operando no máximo de sua capacidade, pode ser mais rápido usar a CPU para calcular o checksum, usar o adaptador pode resultar em menos desempenho de dados. Mas esta é uma grande discussão e os fabricantes/fornecedores têm diferentes recomendações de acordo com seu hardware (por exemplo, IBM e HP...).