[发明专利]一种有效检测重传数据包丢失并预防重传超时方法

说明书

本发明公开了一种有效检测重传数据包丢失并预防重传超时方法，属于移动网络领域。本发明首先在发送端获取接收端返回给发送端的每一个SACK；然后遍历SACK的每一段，比较与前一个SACK段的差别；最后根据上一步的比较结果判断重传数据包是否丢失，如果断定为丢失那么触发再次重传，且防止重传超时。本发明保证了在复杂的网络环境而导致的高丢包率情形下，重传数据包的再次丢失能被有效的检测，并触发发送端再次重传，提高了网络吞吐率。

技术领域

本发明涉及一种有效检测重传数据包丢失并预防重传超时方法，属于移动网络领域。

背景技术

作为广泛使用的TCP协议在高速移动网络中遇到了新的性能瓶颈。例如，Mascolo等人还有Fu和Liew设计了新的方法来辨别网络中的非拥塞丢包和拥塞丢包，防止不必要的减小拥塞窗口造成带宽利用率损失。也有人在丢失重传阶段重新设计拥塞控制算法来提高TCP的带宽利用率。Liu和Lee还有Leong等人提出了基于队列长度的自适应丢失恢复算法来取代原先TCP中的丢失恢复算法，他们将数据包丢失和拥塞控制解耦，使传输速率或拥塞窗口的调整在重传或者发送新包时仅受所评估的链路中队列长度的影响。他们在丢失恢复阶段持续的调整传输速率或者发送窗口以便使队列长度围绕目标队列长度值波动。相比较传统的TCP算法，他们的结果显示，他们的方法能有效缓解在移动网络中因随机丢包造成的带宽利用率下降问题。

为进一步的提高带宽利用率，Zha和Liu提出了机会式重传算法—OR和新的发送缓存区动态分配策略，来分别解决快速重传阶段的流量控制导致的性能瓶颈和applicationstall问题。流量控制瓶颈主要是由于在TCP的丢失恢复阶段，如果接收方的接收窗口被耗尽，这样Awnd会阻止新数据包的发送，造成链路空闲，从而使带宽利用率下降。Applicationstall问题则是由于网络允许TCP发送方继续发送新数据包，但发送方没有新数据包可发送，在Dukkipati等人的研究中以及Google的BBR里提到了这个问题。

实验中，在网络带宽为20Mbps的环境下，通过测试数据来看，Zha和Liu方案的带宽利用率能达到95.0％，似乎很好地解决了在丢失恢复阶段随机丢包带来的带宽利用率下降问题。然而，当我们把网络带宽提升到100Mbps时，却发现了一个新问题——频繁的重传超时—RTO，致使带宽利用率只能达到50％左右。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效检测重传数据包丢失并预防重传超时方法，保证了在复杂的网络环境而导致的高丢包率情形下，重传数据包的再次丢失能被有效的检测，并触发发送端再次重传，提高了网络吞吐率。

本发明采用的技术方案是：一种有效检测重传数据包丢失并预防重传超时方法，包括如下步骤：首先在发送端获取接收端返回给发送端的每一个SACK；然后遍历SACK的每一段，比较与前一个SACK段的差别；最后根据上一步的比较结果判断重传数据包是否丢失，如果断定为丢失那么触发再次重传，且防止重传超时。

上述步骤具体如下：

Step1：在发送端的Linux内核处理SACK前截获接收端返回给发送端的每一个SACK；

Setp2：检测SACK的标志位flag，在Linux内核中，SACK的flag代表了对应数据包的状态；