[发明专利]一种多市场行情数据在广域网的低时延可靠传输方法

说明书

本发明是一种多市场行情数据在广域网的低时延可靠传输方法，LDDS协议设置于UDP/TCP协议上层，包含产品类别，用于区分不同市场行情数据；消息序号用于接收服务可判断是否发生丢包或乱序；消息类型用于规范当前消息数据属于重传或实时行情数据；发布服务直接UDP组播到重传服务和各接收服务；重传服务设置于发布服务下游，对实时行情进行快速缓存，两者部署在同一局域网内；接收服务与重传服务建立TCP长连接，当组播行情发生丢包时，通过重传服务实现精准回补，通过设计LDDS协议层，增加产品类别定义，实现多市场行情数据在传输过程中的多路复用，针对行情数据存在波峰及波谷情况以及组播丢包的趋同性，新增智能回补机制，进一步提升处理性能，降低传输时延。

技术领域

本发明具体来说是情数据在广域网的低时延可靠传输，针对行情数据的特点以及对低时延的需求，通过创新结合UDP和TCP传输的优势，设计并增加自定义低时延行情发布协议(Low Latency Data Distribute System Protocol，LDDS)和重传服务，结合智能重传机制，实现多市场行情数据在远距离复杂网络环境的可靠传输。

背景技术

行情数据主要包括各交易所在交易时段生成的快照、逐笔委托和逐笔成交等行情内容，涵盖股票、债券、基金、期权、期货等多类证券品种。由于行情数据对于实时性要求非常高，且基本不允许乱序丢包，且目前行情发布的网络环境存在跨运营商、跨地域、各交换设备均不可控的客观情况，因此，基本选用TCP传输方式实现可靠传输。随着行情数据内容的不断扩展，以及下游用户数的快速提升，采用TCP方式对于行情发布系统的挑战越来越大，主要存在以下问题：

一、当同一个发布节点有多个下游客户端时，TCP只能采用轮询机制，一定程度上影响传输公平性；

二、随着客户端数量增多，轮询周期变长，间接增加每个用户的传输时延；

三、随着股票市场的活跃度提升，待传输的行情数据内容快速增长，TCP传输本身的确认机制和拥塞控制形成的网络时延会迅速增大；

四、如在单个TCP连接中传输多个市场的行情数据时，单个市场数据拥塞会导致其他市场行情数据无法传输，形成队头阻塞；

五、TCP远距离传输时，由于本身的确认机制和拥塞控制，数据包无法快速发布，会间接导致无法有效占满带宽。

综上所述，在多市场行情数据跨地域高并发的传输要求下，TCP传输方式的不足越来越明显。但单纯使用UDP替换TCP传输，无法解决UDP在广域网存在乱序丢包、传输不可靠的情况。现有的可靠组播模式，仍需采集下游反馈的确认报文，通过差错控制和拥塞控制机制实现可靠组播，常用技术包括自动重复技术(ARQ)、前向纠错技术(FEC)和混合FEC/ARQ技术。经典可靠组播协议包括SRM(Scalable Reliable Multicast)、RMP(ReliableMulticast Protocol)、RMTP(Reliable Multicast Transport Protocol)和TMTP(Tree-based Multicast Transport Protocol)。在高并发情况下，由于下游不返回或集中返回ACK，可靠组播模式仍存在归零(Drop-to-Zero)与ACK风暴(ACK Implosion)情况，对发布端处理性能要求较高。且上述可靠组播模式都不同程度采用了类似TCP传输的确认和拥塞控制机制，仍存在时延消耗。

对于行情数据传输而言，可靠性和低时延是最关键的需求。针对目前的现状，需要设计一种新型的传输方式，实现对多市场行情数据的低时延可靠传输。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种新型的传输方式，通过结合UDP和TCP传输的优势，设计并增加自定义的会话协议和重传服务，并针对行情数据的特点，对传输性能进一步优化，在保证传输可靠性的同时极大地降低了传输时延，为跨地区的高并发用户提供了更及时的实时行情数据。