本發(fā)明屬于高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種在高速網(wǎng)絡(luò)中基于UDT協(xié)議的可靠傳輸?shù)目刂品椒?。本發(fā)明首先在發(fā)送方添加ACK控制包計數(shù)器和丟失重傳列表兩個功能部件；ACK控制包計數(shù)器用于對具有相同ACK序列號的控制包進行統(tǒng)計，以便確認(rèn)重傳數(shù)據(jù)包的時間；丟失重傳列表用于記錄發(fā)送方已經(jīng)重傳但是還沒有被ACK控制包確認(rèn)過的丟失數(shù)據(jù)包的序列號；控制傳輸?shù)木唧w步驟為：發(fā)送方啟動ACK控制包計數(shù)器，獲取接收到ACK的統(tǒng)計信息；通過統(tǒng)計ACK控制包計數(shù)器的信息，估測重傳的數(shù)據(jù)包是否發(fā)生丟包現(xiàn)象，根據(jù)所設(shè)閾值確定重新重傳數(shù)據(jù)包的時間：本發(fā)明可以減輕鏈路的擁塞狀態(tài)，并做到及時重傳，不會對傳輸?shù)乃俣犬a(chǎn)生較大幅度的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在高速網(wǎng)絡(luò)中基于UDT協(xié)議的可靠傳輸?shù)目刂品椒ā?/p>

背景技術(shù)

隨著高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)的TCP傳輸協(xié)議隨著RTT傳輸時延和丟包的增加，TCP數(shù)據(jù)流并沒有占滿可用帶寬，而此時基于UDP的傳輸協(xié)議具有更大的傳輸優(yōu)勢，一方面基于UDP的傳輸協(xié)議傳輸代價更小、速度快、資源消耗更少，可以獲得較高的吞吐量；另一方面，基于UDP的應(yīng)用層傳輸協(xié)議可以調(diào)整流控和擁塞控制機制使之更適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性以最大效率的利用高速網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬。當(dāng)然由于UDP協(xié)議是不可靠的傳輸協(xié)議，不提供數(shù)據(jù)包的分組、組裝以及亂序到達處理的功能，應(yīng)用層協(xié)議想要實現(xiàn)可靠的文件傳輸功能需要在UDP協(xié)議之上實現(xiàn)可靠性。

UDP-based data transfer(UDT)協(xié)議是一個基于UDP的應(yīng)用層傳輸協(xié)議，UDT協(xié)議是一個傳輸協(xié)議的框架，應(yīng)用程序可以調(diào)用UDT協(xié)議的提供的API實現(xiàn)可靠的文件傳輸功能，UDT協(xié)議將基于速率的擁塞控制機制和基于窗口的流控機制相結(jié)合，一方面速率控制可以更新發(fā)送分組的時間間隔，控制當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率，另一方面基于窗口的流控機制解決了突發(fā)流量時數(shù)據(jù)包緩存的問題，并且限制未接收到應(yīng)答的數(shù)據(jù)包的個數(shù)。

UDT協(xié)議中，每一個數(shù)據(jù)包都有一個序列號，接收方對接收到的數(shù)據(jù)周期性的觸發(fā)ACK控制包確認(rèn)已收到的數(shù)據(jù)包。接收方會發(fā)送兩種類型的ACK控制包，一種是由定時器發(fā)出的常規(guī)ACK控制包，包含RTT、確認(rèn)序號、預(yù)估鏈路帶寬等信息，另一種是light ACK，為了減少處理時間，只包含確認(rèn)序號，用于在高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中及時更新ACK確認(rèn)信息。

接收方和發(fā)送方都維持了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)丟失鏈表用于存儲丟失包的序列號，當(dāng)出現(xiàn)丟包現(xiàn)象時，接收方會發(fā)送NAK控制包給發(fā)送方，在NAK控制包中有檢測到的丟失數(shù)據(jù)包的序列號，發(fā)送方在收到NAK控制包之后，將控制包中的序列號加入到丟失列表中，優(yōu)先發(fā)送丟失列表中的數(shù)據(jù)包，丟失的數(shù)據(jù)包發(fā)送之后將其序列號從發(fā)送方丟失列表中刪除，接收方接收到重傳的數(shù)據(jù)后，將此數(shù)據(jù)包的序列號從接收方的丟失列表中刪除。

當(dāng)重傳的數(shù)據(jù)丟失時，接收方無法判斷數(shù)據(jù)包是否再次發(fā)生了丟包，不會發(fā)送重復(fù)的NAK控制包，發(fā)送方將丟失列表中的數(shù)據(jù)發(fā)送完之后，會繼續(xù)發(fā)送正常的數(shù)據(jù)包，也沒有對數(shù)據(jù)包有可靠性的控制。在高速網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，UDT發(fā)送方將接收窗口中可發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)送完后，一直沒有收到對丟失數(shù)據(jù)包的ACK確認(rèn)控制信息，等待一段時間后啟動超時重傳，從未確認(rèn)的數(shù)據(jù)包開始重傳數(shù)據(jù)包，發(fā)送速度從0開始增長。

UDT協(xié)議在處理丟包的時候，只重傳丟失的數(shù)據(jù)包，這樣做可以省去不必要的數(shù)據(jù)包重傳，提高網(wǎng)絡(luò)上帶寬的有效利用率，但是一旦啟動超時重傳，因為超時的原因并不知道，會從未確認(rèn)的數(shù)據(jù)包開始重傳，這對傳輸速度有很大的影響，特別是在高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，傳輸速度無法占滿可用帶寬。這種由于重傳數(shù)據(jù)的可靠性而引發(fā)的超時重傳是可以避免的，因為在發(fā)送方窗口中的數(shù)據(jù)未發(fā)送完之前，發(fā)送方會收到接收方發(fā)送的具有相同ACK序列號的控制包，特別是light ACK控制包，light ACK控制包與發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量有關(guān)。相同的ACK序列號意味著有數(shù)據(jù)包丟失了并且重傳的數(shù)據(jù)接收方也沒有收到，此時發(fā)送方需要進一步的可靠性控制，防止超時重傳對傳輸速度的影響。