[發明專利]顯式反饋數據流控制

在審

• 申請號: 201910678784.6
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN112152934A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 蔡維德;蔡維綱
• 申請（專利權）人: 北京天德科技有限公司;青島天德信鏈信息科技有限公司;天民（青島）國際沙盒研究院有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/815;H04L12/825;H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為顯式反饋數據流控制。本發明公布了一種在連接到網絡系統的第一端點處實施的流控制方法，系統和協議，其與連接到網絡系統的第二端點的通信，所述方法包括：保持一個顯式速率，其中第一個端點以顯式速率向第二個端點發送數據包；當接收到控制系統（組件位于網絡系統內部）或第二端點發送的反饋FC（Flow Control,流量控制）包或消息時，根據FC包或消息調整顯式速率；顯式速率的調整不依賴于對第二個端點發送的數據的確認；當FC包或消息所表示的速率與顯式速率不同時，顯式速率被調整為FC包或消息中指示的速率。

技術領域

本發明涉及用于數據網絡中的數據流控制的方法，系統和協議，尤其涉及旨在最大化2個端點之間的路徑吞吐量的控制機制，其中對共享路徑的數據流具有公平性。

背景技術

在當前的因特網體系結構中，傳輸是第4層功能，在路由功能的第3層之上。傳輸層的目的是將數據（或數據包）從一個端點移動到另一個端點。今天，數據量通常很大，數據移動成為數據流；因此，“數據流控制”成為第4層的關鍵功能。數據流控制有許多不同方面，包括：連接控制，擁塞控制，緩沖控制，傳輸控制，速率控制和可靠性控制。在撰寫本文時，標準傳輸層協議包括TCP（Transmission control protocol, 傳輸控制協議）和UDP（Userdatagram protocol, 用戶數據報協議）。 TCP提供連接控制，可靠性控制，傳輸控制和緩沖控制，而UDP僅提供連接控制。

眾所周知，當2個端點之間的RTT（round trip time，往返時間）增加時，TCP遭受指數性吞吐量下降。例如，當RTT從1毫秒增加到10毫秒時，TCP吞吐量可能會下降40％-60％;當RTT增加到100毫秒時，吞吐量下降可能達到90％-95％。為了應對這種糟糕的性能問題，網絡行業通過CDN（content distribution network內容分發網絡）或MEC（mobile edgecomputing移動邊緣計算）運營商將內容移至邊緣。

然而，將內容移動到邊緣是一種昂貴的提議，因為服務器成本（機器和電能）大約是網絡成本的4到6倍。提高TCP性能是有意義的，從而避免移動數據到邊緣，而不引發在CDN和/或MEC中產生高昂成本。

發明內容

本發明的各方面涉及提供用于在因特網層4處的數據發送器處以顯式速率發送數據的系統，協議和方法。

端點對(如圖1所示，端點1和端點2形成端點對)的接收器方保持在該端接收的數據流速率的測量值。此外，在固定的時間間隔，或在接收器端檢測到異常數據移動的事件時，接收器將數據流速率的測量值傳給發送器端或是來自網內控制系統。

端點對的發送器端，基于由接收器端 或是來自網內控制系統發送的在發送器端接收的測量到的數據流速率，來部分或全部調整其傳輸速率。

發送方端在端點對中向接收方端發送數據流控制（Flow control，FC）包，FC包使網內控制系統能夠計算端點對的顯式 (可能是最佳和公平)速率，而網內控制系統連接到網絡系統。端點對的FC包里含有端點對的顯式 （或是最佳公平）速率. 可選擇地，網內控制系統為端點對計算顯式速率。網內控制系統可修改FC包攜帶的端點對的顯式速率。

端點對的發送方端維持一個顯式速率變量，而發送端以與顯式速率相等的速率向接收端發送數據包。基于從端點對的接收器端或從網內流控制子系統接收的由FC包攜帶的反饋信息來調整在端點對的發送方端維護的顯式速率。端點對的接收方可以用FC包做所為反饋發送給端點對的發送方。