[发明专利]一种数据传送方法、发送节点、接收节点及数据传送系统

说明书

本发明公开了一种数据传送加速方法及相关的装置和系统，其中该方法包括：发送节点以特定速率向接收节点发送数据包，其中每个数据包携带一个随机序列号以及一个与发包次序相关的滚动序列号，接收节点根据接收到的数据包的双序列号，快速判断丢失的数据包，并将丢失数据包的序列号信息反馈给发送节点，以指示发送节点重传丢失的数据包。本发明方案能够可以在高延迟，高丢包率的网络中提高网络吞吐率/传输速率，并且其高吞吐率/传输速率不会因为一定的网路抖动而剧烈变化。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传送加速方法及相关的装置和系统。

背景技术

在网络通讯中，如何保证可靠、高效地在网络上进行数据传输一直是学术界和工业界的研究重点，而数据传输效率与网络协议的性能直接相关，其中，吞吐率/传输速率是用来衡量网络协议性能的重要指标之一。在现有的通信网络中，通常采用TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)作为传输层协议。TCP和UDP是TCP/IP模型中最通用的两种传输层协议。根据统计，目前全球互联网数据流量90％以上通过TCP传输，通过UDP传输的不足10％。而且TCP所占份额还在继续扩大，就连目前广泛采用UDP协议的多媒体应用也逐渐开始采用TCP协议传输多媒体数据包。然而，设计于二十多年前的TCP传输协议已经越来越不适应飞速发展的高速网络环境和新型应用的需求。比如，由于TCP自身的“双窗口”拥塞控制，丢包重传等机制，当网络中存在一定程度的丢包和延时的时候，TCP连接的吞吐率显著下滑，无法有效地利用带宽，导致了TCP协议不能很好的支持数据的高吞吐率/传输速率传输。

针对TCP的传输速率的问题，各种网络加速技术应运而生。这些加速技术基本上可以分为三类：基于丢包(Loss-based)的TCP加速技术、基于延时(Delay-based)的TCP加速技术和基于学习(Learning-based)的TCP加速技术。

Loss-based的TCP加速技术沿袭了主流TCP以丢包来判断拥塞并调整传输速率的方式。其对传统TCP的改进主要是通过增大初始拥塞控制窗口(Congestion Window，CNWD)，同时在通过丢包判断出现拥塞后使用比传统TCP更激进的方式恢复CNWD，以期减少拥塞对速率的影响。尽管这些改进在很多情况下确实能够提升速率，但很多网络会产生非拥塞因素的丢包，特别是无线网络，如信号被干扰等因素导致的丢包并不意味有拥塞发生，因此Loss-based的TCP加速技术将丢包作为拥塞发生的信号很容易误判，导致传输速率下降，带宽得不到有效利用。

Delay-based的TCP加速技术克服了Loss-based的主要缺陷，采用延迟的变化来判断拥塞程度并相应调整传输速率。这一机制更符合现代网络的特点，能够在发生拥塞网络节点的队列开始堆积时就及时下调传输速率，避免拥塞恶化，减少甚至避免丢包的发生。同时，Delay-based的TCP加速技术不将丢包当作拥塞，在非拥塞因素发生的丢包时可以保持较高的速率。因此，设计优良的Delay-based的TCP加速技术比Loss-based的TCP加速技术在传输速率上有了显著的提升。尽管如此，当网络路径本身的延迟就变化很大时，Delay-based的TCP加速技术会将非拥塞因素导致的延迟增加误判为拥塞并转入拥塞处理，从而导致没有必要的压低传输速率。例如，包括移动互联网在内的无线网络延迟变化就很频繁，一些网络设备(特别是安全设备)也可能不定时地引入额外的数据包处理延迟。