[发明专利]批量数据传输

说明书

相关申请

依据35U.S.C.第119(e)章的规定，本申请要求于2004年12月24日提交的第60/638,806号美国临时申请、于2005年2月1日提交的第60/649,198号美国临时申请、于2005年2月1日提交的第60/649,197号美国临时申请的优先权。这些申请通过引用的方式而将其整个内容纳入本说明书。

本申请涉及于2004年12月24日提交的第60/638,806号美国临时申请、于2005年2月1日提交的第60/649,198号美国临时申请、于2005年2月1日提交的第60/649,197号美国临时申请。这些申请的整个说明书通过引用的方式纳入本说明书。

技术领域

本发明的主题涉及网络数据通信，并且更具体而言，涉及批量数据传输协议。

背景技术

随着近来网络带宽的增加，通过全球因特网遍及的用户互连、由商业和消费者用户处理的数字数据的增长量以及批量数据(文件和目录)基于网络传输的需求正在不断地增加。特别的，用户希望通过不断变宽带宽的网络在不断加长的距离上传输更大的文件。

这样的数据传输路径不仅经受高瓶颈带宽和由于地理距离造成的往返延迟，而且还经受由于介质本身(例如无线)、可变的以及有时过量的通信量拥挤造成的包丢失周期和可变延迟。

由于在具有高带宽延迟产品的网络上传输控制协议(TCP)的性能较差，基于TCP的传统批量数据传输协议遭受了在通常全球因特网路径上的严重性能限制。很多注意力集中于改进在高带宽、高延迟网络上传输批量数据的性能(传输速度和带宽利用)的实现和替代传输协议上。然而，当前方案提供了主要在因特网核心中的链路上的改进的吞吐量和带宽利用，所述链路具有相对低的误码率(BER)并具有充足的带宽，避免了通信量拥挤。然而，多数用户数据传输从边缘到边缘地跨越网络，并且不仅经受由于地理距离造成的高往返延迟，还经受通常“边缘”网络的包丢失周期和可变延迟特性。在通常边缘网络上，当前方案无法实现完全的带宽利用，遭受随着拥塞增加的可变吞吐量，并且不能就严格要求时间的商业处理和苛求的消费者用户所需的传输时间提供充分保证。此外，在当前方案确实改进吞吐量的有限情况下，它们是在损害与其他网络应用公平共享带宽的情况下实现的，并且不向终端用户提供对带宽共享的控制。终端用户被迫在性能较差但却“公平”的标准TCP实现、或替代的新协议之间进行选择，所述新协议在有限情况下提供改进的吞吐量但损害带宽公平性。尽管在因特网核心中这是可以接受的，但是在经常过量订购的边缘网络上却是不可接受的，在所述边缘网络中，允许数据传输到具有有限可用带宽的网络。考虑到TCP协议的当前和将来的实现，在现有技术中需要一种数据传输系统，该系统用于解决上述问题并且提供改进的吞吐量、与网络距离或拥塞(以及相关的延迟和包丢失)无关的可预测传输速度、对带宽的自动完全利用，以及当没有带宽未被使用时与其它传输按比例共享带宽的性能。

发明内容

本发明的主题会解决上述问题以及这里未特别讨论的其他问题，通过阅读和研究本说明书将会理解这些问题。

本发明主题提供了一种可靠的网络数据传输系统。对于通过网络传输数据以及使用软件数据传输应用程序提高在网络上的数据传输率而言，该系统是有用的。

该系统的一些实施方案提供应用级别的(与核心空间相对的用户空间)批量数据传输协议，其通过具有足够传输效率的商业网络(具有任何带宽、延迟、以及丢失率)产生高的批量数据传输速度，以允许独立的传输率控制。结果，该系统向应用提供了对于在通用商业网络上传输速率的彻底的、可配置的实时控制，同时保持稳定和可预测。

该系统一些实施方案的目标在于，用于巨大并且不断增长的商业边缘网络领域的数据传输。一些实施方案还提供对于利用商业网络的单个流数据传输的高度控制和透明性。更具体而言，作为与网络延迟和包丢失无关的其传输效率和稳定性的直接结果，该系统的这些实施方案能够从其速率控制分离出其可靠性算法，并且与网络条件无关，向应用提供对于传输速率准确的、彻底的、实时的控制。这包括对可预测传输次数的绝对传输率的预置和实时控制，以及对与诸如具有TCP流(包括标准TCP和出现的新TCP实现)的一对一公平性的共享链路上其它传输相关的系统带宽利用的控制。相反地，一些实施方案将实时可见性提供到传输性能和动态网络参数中。