TCP Window Scaling Factor

TCP window scaling e links de alta vazão

O cabeçalho TCP original guarda só 16 bits para a janela de recepção, o que a trava em 65.535 bytes (64 KB). Em links de hoje, com banda alta e latência elevada, esse teto sufoca a vazão bem antes de você chegar à capacidade real do enlace. A RFC 1323 (atualizada pela RFC 7323) define a opção Window Scale, que só é negociada no handshake SYN/SYN-ACK. Ela aplica um deslocamento à esquerda de 0–14 bits na janela anunciada e a empurra até 65.535 · 2^14 = 1 GB. Um shift de 7, por exemplo, multiplica a janela por 128, então 64 KB viram 8 MB. No Linux você liga isso com net.ipv4.tcp_window_scaling=1.

Aplicações e contexto

Não dá para passar sem ele nas LFNs (Long Fat Networks), os links transcontinentais e de satélite onde o produto banda-latência passa de 64 KB. É o que permite saturar circuitos 10 GbE e 40/100 GbE, e aparece em backups intercontinentais, origin pull de CDN, video streaming e backbones de gaming. Links ATC (controle de tráfego aéreo) e SCADA sobre WAN de longa distância também dependem dele.

Perguntas frequentes

Por que o shift máximo é 14? A RFC 1323 fixa esse limite para a janela efetiva ficar abaixo de 2^30 bytes, o que evita ambiguidade com o espaço de 32 bits do sequence number.

Dá para ativar o scaling no meio da conexão? Não. A negociação acontece só no SYN inicial, e se um dos lados remove a opção, a conexão volta a 64 KB.

Middleboxes quebram isso? Alguns NATs e firewalls antigos ainda reescrevem ou descartam a opção Window Scale, e o resultado são travamentos. Stacks modernas costumam tratar isso direito.