[发明专利]基于时延的BBRv2带宽探测方法及系统

说明书

一种基于时延的BBRv2带宽探测方法，包括：在BBRv2路径模型中增加反应网络时延变化的状态变量；修改BBRv2的原ProbeBW状态以形成新ProbeBW状态，包括：BBRv2每8个RTT左右进入一次ProbeTry状态；BBRv2在该ProbeTry状态的第一个RTT中，将pacing_gain设置为X；BBRv2在该ProbeTry状态的第二个RTT中，将pacing_gain设置为1，在该第二个RTT结束时，BBRv2判断MinRTT_{curr_rtt}≥γ×MinRTT_{prev_rtt}是否成立，若是则进入ProbeDown状态，并且将pacing_gain设置为Y，否则进入下一步骤；BBRv2将当前的MinRTT_{curr_rtt}保存到MinRTT_{before_probe}后进入ProbeUp状态，在ProbeUp状态结束时，BBRv2判断MinRTT_{curr_rtt}＞γ×MinRTT_{before_probe}是否成立，若是则进入ProbeDown状态，并且将pacing_gain设置为0.75，否则重复本步骤。

技术领域

本发明涉及BBRv2带宽探测领域，特别涉及一种基于时延的BBRv2带宽探测方法及系统。

背景技术

互联网拥塞控制算法(Congestion Control Algorithm，CCA)是TCP等网络传输控制协议中最核心的组成部分，其主要目标包括：保证分布式的多个数据发送端能够公平地最大化利用网络中的可用带宽；避免数据发送总量超出网络的传输能力上限，从而引发网络崩溃。经过近几十年的发展，网络学术界和工业界提出了很多种不同的CCA。

目前，主流的CCA可以大致分为两类：第一，传统的基于丢包或者时延进行被动式响应的CCA；第二，以BBR为代表的基于带宽测量模型对数据发送量进行主动控制的CCA。相比于第一类传统的CCA，第二类基于带宽测量模型的CCA能够主动尝试运行在最优拥塞控制点，从而在最大化利用网络带宽的同时避免在瓶颈路由器链路上形成排队进而最小化网络时延，此外，由于不依赖丢包作为拥塞控制信号，此类CCA也能够在丢包率较高的网络中充分利用可用带宽。鉴于BBR的上述优点，以Google为代表的互联网工业界已经对BBR在现网上进行了广泛的部署。

但是，现有的研究工作表明，BBR同样存在一些缺陷，主要包括：(1)对基于丢包的CCA存在公平性问题；(2)在网络路由器缓存较小时，会产生大量重传。针对上述问题，Google提出了BBRv2，以期能够缓解上述问题。部分研究者通过测量发现，BBRv2确实有效地提升了对基于丢包的CCA的公平性并且降低了在路由器缓存较小时的重传率，但是BBRv2新的带宽探测机制导致其无法适应网络带宽频繁变化的情况，进而造成低带宽利用率和高排队时延。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提出一种基于时延的BBRv2带宽探测方法及系统，旨在针对可用带宽频繁动态变化的网络场景中，能够有效提升BBRv2对于带宽变化的适应能力，从而提升网络传输的吞吐量和降低网络排队时延，同时保留BBRv2原有的在公平性和重传率方面的优势。

为了实现上述目的，本发明提出一种基于时延的BBRv2带宽探测方法，包括：

步骤1，在BBRv2路径模型中增加反应网络时延变化的状态变量，其中，该状态变量包括MinRTT_{prev_rtt}、MinRTT_{curr_rtt}、MinRTT_{before_probe}以及MinRTT_{curr_cruise}；

步骤2，修改BBRv2的原ProbeBW状态以形成新ProbeBW状态，该新ProbeBW状态的工作方式包括：

步骤21，BBRv2每8个RTT左右进入一次ProbeTry状态；