[发明专利]多播网络中流控制传输协议的协议增强器

说明书

技术领域

本布置向在使用标准协议之外的组件的多链路/多路径联网环境下采用流控制传输协议（SCTP）和流控制传输协议-部分可靠性（SCTP-PR）的系统提供多播支持。

背景技术

SCTP是由因特网工程任务组（IETF）标准化的可靠的传输协议。SCTP支持诸如多重流传输和多宿主（multihoming）之类的特征，如在IETF RFC4960“stream control transmission protocol”中描述的，以及在S.Fu和M.Atiquzzaman在2004年4月的电气与电子工程师协会（IEEE）Communication Magazine中的标题为“SCTP:state of the art in research,products,and technical challenges”中描述的，其允许SCTP实现方式向上层协议提供部分可靠的数据传输服务。

在2005年的National Computer Science Postgraduate Colloquium(NaCSPC)中发现的F.Yong,W.Chee和S.Ramadass的标题为“M-SCTP:transport layer multicasting protocol”的论文中描述了利用多播SCTP（M-SCTP）的方案。该方案在SCTP服务器和其SCTP客户机之间添加了M-SCTP服务器堆栈。该服务器堆栈管理多播服务的资源并且控制多播成员。然而，该方案通过使用递归的单播协议消息传输来实现多播性能。换言之，服务器堆栈通过复制数据分组并且使用多个单播协议消息传输将它们单独地发送给每个客户机来实现多播。因此，该方案不能解决源自于低带宽效率或者差的系统可扩展性的问题。

存在向SCTP添加多播支持的方案。在该方案中，在服务器侧打开包括多个关联（association）的一对多样式（style）的SCTP套接字（socket）。每个关联具有两个端点，在具有单播能力的多播网络中，一个端点在服务器处，另一个端点在相应的客户机处。此外，每个关联包含对应于多播网络链路的一个路径，以及对应于单播网络链路的其它路径。SCTP套接字的多个关联中的多播路径共享相同的多播IP地址和传输端口地址。因此，服务器能够通过多播发送数据分组的一个副本，但是却能够抵达所有的客户机。结果，可以实现高的带宽效率并且采用这种方案的系统将在多播网络中客户机数量增加的情况下良好地进行扩展（scale）。

然而，前述的方案需要对协议进行某些改变。例如，必须修改SCTP协议使得在服务器侧跨越（across）套接字中的多个关联，通过共享的多播路径仅仅发送数据分组的一个副本。在其中对协议的改变进行限制的应用中，这可能阻止了该方案操作。另外，由于共享的多播路径，需要所有客户机具有相同的SCTP端口地址，这是因为所有的客户机要接收相同的一组数据分组。具有被占用的端口地址的客户机可能不能使用相同的端口地址来接收多播数据分组。本布置将允许在不对SCTP或SCTP-PR协议进行明显的改变的情况下使前述的方案操作。

发明内容

通信量（traffic）优化器通过多播网络在服务器和多个客户机中的至少一个客户机之间使用单播协议，来促进数据分组的通信。通信量优化器包括通信处理器和分组处理器。通信处理器使用单播协议从服务器接收包括关联数据的数据和数据分组二者。关联数据包括服务器的IP地址和多个客户机中可用于通信的至少一个客户机的IP地址。分组处理器响应于对数据分组的分析来处理数据分组以优化数据传输，并且使用单播协议通过多播网络将处理后的数据分组转发到多个客户机中的位于所接收的IP地址中相应的IP地址处的至少一个客户机。

单播协议可以是SCTP或SCTP-PR之一。该装置还可以包括IP地址储存库，其存储供分组处理器访问以转发处理后的数据分组的关联数据。

该装置还可以包括分组缓冲器，其在接收的数据分组被处理之前对数据分组进行缓冲直至接收到期望数目的数据分组。该装置还可以包括分组分析器，其对缓冲的数据分组进行分析以确定所需的处理类型。

可以通过确定哪些数据分组是冗余的来分析缓冲的数据分组，并且分组处理器可以通过移除冗余的数据分组来处理数据分组。

还可以通过确定哪些数据分组保存了数据的最完整的集合来分析缓冲的数据分组，并且分组处理器可以通过对数据分组的基本上完整的集合进行编译来处理数据分组。