[发明专利]一种网络数据可靠传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络数据传输领域，特别涉及一种网络数据可靠传输方法。

背景技术

计算机网络上的数据可靠传输主要由传输层和链路层的传输协议保证。

传输层的两个传输协议分别是TCP和UDP，其中，TCP是面向连接的可靠的传输协议，它保障可靠的方式是基于滑动窗口的累计确认和超时重传。在这种方式下，接收端向发送端返回的是连续正确接收的最后一个数据包的确认信息，如果出现错误，会造成后面已经正确接收的数据包重新发送，数据传输效率比较低。

数据链路层的传输协议包括：停止等待协议、连续ARQ协议和选择重传ARQ协议。其中，停止等待协议每发送一个数据帧就等待接收方的确认帧，传输效率非常低；连续ARQ协议可以连续发送多个数据帧而不用停下来等待确认帧，但是出现差错时需要重传发生错误之后的所有数据帧，传输效率也不高；选择重传ARQ协议在数据帧发生错误时只重传那些出错的数据帧，提高了信道的利用率，但是接收方的确认帧还是对每个数据帧都发送，也有较多额外的通信数据量，效率还不是很高。

IETF提出的SCTP(Stream Control Transmission Protocol)流传输控制协议也是面向连接的可靠的传输协议，其确认机制是选择性确认SACK，接收方反馈给数据发送方的是已正确接收的数据块的序号。如图1所示，图1是SCTP的选择性确认SACK的结构示意图。SACK包括累计确认和间隔确认，累计确认是连续正确接收的最后一个数据块的序号，间隔确认表示收到了不连续的数据块，包括：不连续的数据块的起始序号和结束序号。发送端根据SACK判断出需要重传的数据块，然后进行数据重传。SCTP只重传出错的数据包，提高了信道的利用率，但是SCTP的SACK机制比较复杂，其需要连续4次判断为丢包时才对数据包进行重传，在信道比较好丢包较少的情况下，效率比较高，但在信道不好的情况下，效率会大大降低。

另外，有线电视网在完成双向化改造之前，还是一个单向的广播网，没有回传的信道。因此，也无法直接在有线电视网上实现数据的可靠传输。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决上述问题，提出一种网络数据可靠传输方法，在能够在保持较高传输效率的前提下实现数据的可靠传输。

为实现上述发明目的，本发明提供一种网络数据可靠传输的方法，该方法以发送端发送数据的顺序与接收端接收数据的顺序保持一致为前提条件，该方法具体步骤包括：

步骤1)：发送端将待发数据发送给接收端，并在缓冲区中保存发送的数据，同时启动超时计时器；其中，超时计时器的超时时间大于接收端向发送端反馈数据接收报告的周期；

步骤2)：接收端接收所述的步骤1)发送的数据，接收端根据校验信息判断所接收的数据包是否正确，并按照触发策略生成数据接收报告，将数据接收报告发给发送端；其中，所述的数据接收报告内容包括：接收端接收到的所有数据包中最后一个正确的数据包的确认信息ACK、最后一个正确接收的数据包之前所有错误且不能恢复的数据包的否认信息NAK和丢失的数据包的否认信息NAK；

步骤3)：发送端解析所述步骤2)中的数据接收报告，判断是否接收到数据包的否认信息NAK；如果接收到，则执行步骤4)；否则，发送端判断是否在超时计时器超时前接收到数据包的确认信息ACK，如果未接收到，则执行步骤4)，否则，发送端从缓冲区删除已正确确认的数据包；

步骤4)：发送端判断相应数据包的重传次数是否达到上限，如果达到，则取消数据的发送；否则，发送端重传相应的数据包，将该数据包的重传次数加1，并重新启动超时计时器；然后跳转至步骤2)继续执行。

所述的步骤1)还包括：发送端先将待发数据进行分片，在数据片头部加入标记编号，在数据片尾部加入FEC前向纠错码。

所述的步骤2)还包括：接收端对错误数据包采用FEC前向纠错码进行恢复。

所述触发策略采用接收端设置定时器来按照时间周期性触发；或采用接收端设置数据包计数器来按照收到的数据包达到确定数目时触发；或采用接收端设置流量计数器来按照收到的数据达到确定流量时触发；或采用在接收端同时设置定时器和数据包计数器，当定时时间生效时，则由定时器触发，当定时时间尚未生效，但已经接收到确定数目的数据包，则由数据包计数器触发。

所述触发策略采用连续工作的方式；每次触发后，定时器和计数器进行复位。