[發(fā)明專利]支持多源多徑的數(shù)據(jù)傳輸管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710399525.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107396396B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 權(quán)偉;張宏科;崔恩放;劉亞娜;呂肖肖;曾金捷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04L12/827
• 分類號: H04L12/827;H04L12/707;H04L29/06
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

本發(fā)明提供了一種支持多源多徑的數(shù)據(jù)傳輸管理方法。該方法主要包括：在源設備和終端之間建立MS?MPTCP連接，在所述MS?MPTCP連接中添加子源設備，所述子源設備利用MS?MPTCP連接通過多條路徑與所述源或所述終端進行數(shù)據(jù)通信；所述子源接收來自所述源或所述終端的數(shù)據(jù)，所述子源設備根據(jù)所述數(shù)據(jù)包的大小和每條路徑的傳輸延時給所述數(shù)據(jù)包分配傳輸路徑，根據(jù)所述終端的接收窗口和每條路徑的帶寬給所述終端分配傳輸帶寬。本發(fā)明可以滿足多源、多徑協(xié)同對于路徑擁塞感知和路徑分配調(diào)度的需求，可靈活分配路徑給終端，并可以獲取并控制終端擁塞窗口減少擁塞，可以提高網(wǎng)絡利用率、增大用戶帶寬、提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)流。

技術領域

本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡通信技術領域，尤其涉及一種支持多源多徑的數(shù)據(jù)傳輸管理方法。

背景技術

當前智能終端普遍有多個網(wǎng)絡接口，當前網(wǎng)絡也普遍有多條路徑可以達到同一目的地，例如數(shù)據(jù)中心內(nèi)在的冗余多路徑，然而這些路徑?jīng)]有被很好的利用。MPTCP(Multipath TCP，多徑TCP)協(xié)議是一種利用多條路徑并發(fā)傳輸?shù)膫鬏攲訁f(xié)議，可以提高端到端的吞吐率，增加網(wǎng)絡利用率。并且由于MPTCP僅僅對TCP報文的選項字段進行擴展，所以可以通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備而不用更改網(wǎng)絡中間設備，容易被廣泛應用。

MPTCP盡管可以通過多路徑傳輸數(shù)據(jù)，降低網(wǎng)絡時延，提高網(wǎng)絡利用率，但是在實際應用中，當前用戶終端(例如智能手機)可擁有的IP接口數(shù)目并沒有很多，大部分為2個(wifi和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡)，這限制了網(wǎng)絡利用率的進一步提高。另外，路徑過多容易造成buffer過大和亂序問題，消耗CPU計算資源、增加等待時間。

因為現(xiàn)有的交換路由設備不能滿足多路徑管理的需求，其路徑的分配主要工作在網(wǎng)絡層，對于傳輸層的擁塞等情況缺乏感知。

現(xiàn)有技術中的第一種多路徑管理中的擁塞管理方法為：基于H3C S5820V2系列數(shù)據(jù)中心交換機的擁塞管理方法，該H3C S5820V2系列數(shù)據(jù)中心交換機可以支持顯示擁塞通知。該方法的基本原理是交換機在出現(xiàn)擁塞時通知TCP，即當TCP段傳遞時，交換機使用IP首部中的2位來記錄擁塞，當TCP段到達后，接收方知道報文段是否在某個位置經(jīng)歷過擁塞。然后，接收方使用下一個ACK通知發(fā)送方有擁塞發(fā)生，發(fā)送方做出響應，縮小自己的擁塞窗口。此機制可以減少交換機隊列長度，避免因隊列過長而交換機內(nèi)存不夠造成的硬件丟包現(xiàn)象。

上述現(xiàn)有技術中的第一種多路徑管理中的擁塞管理方法的缺點為：該方法在使用上并不能很好地進行網(wǎng)絡路徑擁塞感知，不能夠精確地通知具體擁塞情況，僅設置了2位來記錄擁塞是否發(fā)生，不能獲取所有流的擁塞窗口，進行區(qū)分管理，無法滿足多源、多徑協(xié)同傳輸?shù)木彺婧吐窂焦芾硇枨蟆?/p>

現(xiàn)有技術中的第二種多路徑管理中的擁塞管理方法為：基于S6700系列萬兆交換機的擁塞管理方法，該S6700系列萬兆交換機支持ECMP(Equal-CostMultipathRouting，等價多路由協(xié)議)等多路徑協(xié)議。存在多條不同鏈路到達同一目的地址的網(wǎng)絡環(huán)境中，如果在上述網(wǎng)絡環(huán)境中使用ECMP協(xié)議，發(fā)往該目的地址的數(shù)據(jù)包只能利用其中的一條鏈路，其它鏈路處于備份狀態(tài)或無效狀態(tài)，并且在動態(tài)路由環(huán)境下相互的切換需要一定時間，而等值多路徑路由協(xié)議可以在該網(wǎng)絡環(huán)境下同時使用多條鏈路，不僅增加了傳輸帶寬，并且可以無時延無丟包地備份失效鏈路的數(shù)據(jù)傳輸。

現(xiàn)有技術中的第二種多路徑管理中的擁塞管理方法的缺點為：實際情況是，各路徑的帶寬、時延和可靠性等不一樣，該方法將各路徑的帶寬、時延和可靠性認可成一樣，不能很好地利用帶寬，尤其在路徑間差異大時，效果會非常不理想。例如，路由器兩個出口，兩路徑，一個帶寬是100M，一個是2M，如果部署是ECMP，則網(wǎng)絡總帶寬只能達到4M的利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供了一種支持多源多徑的數(shù)據(jù)傳輸管理方法，以滿足多源、多徑協(xié)同對于路徑擁塞感知和路徑分配調(diào)度的需求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案。