[發明專利]一種基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法

有效

• 申請號: 201610060178.4
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105721454B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 徐志江;萬玉鑄;華驚宇;孟利民
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/26
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法，包括連接建立：通過三次握手機制建立一個基于UDP的可靠傳輸的連接；連接保活：通過定時向遠程主機發送PING消息，然后等待遠程主機的確認消息以獲取連接存活性；連接斷開：通過向遠程主機發送一個斷開連接消息來斷開已建立的連接，或者當連接超時時，斷開已建立的連接。本發明提供一種可靠性良好的基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法。

技術領域

本發明涉及在基于UDP的可靠傳輸上建立一種連接管理機制，是一種基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法。

背景技術

TCP由IETF制定的一個傳輸層的控制協議，它是面向連接的、基于字節流的、可靠的傳輸控制協議。TCP是層位于IP層之上，應用層之下的中間層。它為應用層提供可靠的數據傳輸、擁塞控制等功能。

和TCP不同的是，UDP是由IETF制定的一個面向無連接的、基于數據報的、不可靠的傳輸層協議。UDP協議本身非常簡單，來自應用層的數據傳遞給UDP并封裝在UDP數據報中。然而UDP不具有可靠的數據傳輸、流量控制和擁塞控制。這些工作通常要交給上層應用完成，從而增加了上層應用的復雜度。

隨著互聯網技術的快速發展，網絡應用增長速度飛快。應用對網絡的要求也越來越高。通常游戲應用要求網絡具有較低的延時且能夠頻繁地收發數據。而TCP并不適用于這種情形，因為它具有較高的延時和流方向。但UDP又缺少某些TCP功能，例如可靠性機制、序列號機制和連接管理等。所以UDP本身也不適合這種情況。應用可以同時使用UDP和TCP以便獲取兩者的功能。但是，由此產生的協議組合仍然有很多不足之處。例如TCP缺乏通過建立多路套接字來完成多路通信，由于其緩沖機制使得TCP的包劃分十分復雜。UDP缺乏序列號機制、連接管理和帶寬資源管理。并且限制了數據包的大小。因此采用UDP協議進行可靠數據傳輸的方法近年來獲得了迅速的發展。

發明內容

為了克服現有基于UDP傳輸方法的可靠性較差的不足，本發明提供一種可靠性良好的基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于UDP的可靠傳輸的連接管理方法，所述連接管理方法是介于UDP層和應用層之間的中間層的連接管理方法，所述連接管理方法包括以下過程：

1)連接建立，用于在兩個對等主機之間建立起一個基于UDP的可靠傳輸的連接；

本地主機主動發起建立一個連接，通過向遠程主機發送一個請求連接消息，請求連接消息中包含了本地主機的相關信息；當遠程主機接收到本地主機發來的請求連接消息時，會在對等主機列隊中選取一個未使用的對等主機存放請求連接消息中的相關信息，然后向本地主機發送一個認證連接消息，認證連接消息中包含了遠程主機的相關信息；當本地主機接收到遠程主機發回的認證連接消息后，保存認證連接消息中的相關信息，然后將對等主機的狀態設置為已連接并向遠程主機發送一個確認信息；遠程主機接收到該確認消息后，將對等主機的狀態設置為已連接，連接建立成功；

2)連接保活，用于保活在兩個對等主機之間已建立的、基于UDP的、可靠傳輸的連接；

本地主機定時向遠程主機發送一個PING消息，然后等待相應的確認信息；當超過往返超時值還沒收到確認消息時，則重傳該消息。當超過最大超時值還沒有收到確認消息時，則認為網絡斷開，執行相應的斷開連接操作；

3)連接斷開，用于斷開在兩個對等主機之間已建立的、基于UDP的、可靠傳輸的連接。

進一步，所述基于UDP的可靠傳輸的連接建立是通過三次握手機制實現，過程如下：

1.1)首先本地主機向遠程主機發送一個請求連接消息，請求連接消息中包含了上行對等主機號、上下行會話狀態ID、相關參數值(例如帶寬、最大傳輸單元等相關參數值A/B/C/D)、連接ID和數據；