[发明专利]一种数据传输的拥塞控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种数据传输的拥塞控制方法及装置。

背景技术

在IP网络中，TCP(Transport Control Protocol，传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)作为标准的传输协议被广泛应用。

其中，TCP是可靠的传输协议，采用拥塞控制机制，保证数据包的可靠传输，同时保证网络资源使用的公平性。TCP拥塞控制算法的焦点集中在窗口控制管理上，从已经公开的拥塞控制算法看，基于拥塞控制算法进行窗口控制管理所利用的调节因子的不同，可以把拥塞控制算法分为：1)以丢包为调节因子的拥塞控制算法，针对ACK反馈的丢包信息来进行对传统TCP的改进，代表算法有Reno、Highspeed、Bic、Cubic及SCTP；2)以时延作为调节因子的拥塞控制算法，以RTT延时作为调节因子，代表算法有：Vegas、FastTCP；3)以丢包+时延作为调节因子的拥塞控制算法，代表算法：Ilinois。以丢包为调节因子的各种算法的核心是，在感知丢包后即认为网络发生了拥塞，进而采用各种不同的窗口调节机制，其区别主要在于调节的幅度上。

以TCP reno为例，TCP拥塞控制算法的过程如图1中所示，在传送开始时，采用了慢启动机制，在慢启动期间，TCP发送方首先发送一个数据报，然后等待对方的回应，得到回应后就把发送窗口的大小加倍，然后连续发送两个数据报，等到对方回应以后，再把发送窗口加倍。直到拥塞窗口cwnd超过慢启动门限ssthresh时，停止执行慢启动过程，转入拥塞避免阶段。在拥塞避免阶段执行拥塞避免阶段的算法，具体为：当发送窗口里的所有报文都收到确认后，cwnd就加一个报文段。此拥塞避免阶段的算法一直保持直到检测出拥塞。检测出拥塞包括两种情况：一种是TCP发送方定时器超时，即发送方发的数据包在规定时刻没有收到接收端的确认，则将ssthresh调整为当前拥塞窗口的一半，并将拥塞窗口调整为1，并重新慢启动。另一种情况是收到3个重复ACK，则将ssthresh调整为当前拥塞窗口的一半，并将拥塞窗口调整为调整后的ssthresh。

现有的基于TCP的拥塞控制算法至少具有如下缺点：

在网络发生丢包时，并不一定代表网络发生了拥塞。如在高带宽延时积网络中，存在各种非拥塞因素，如链路状态，误码等引起的丢包，在这样的网络环境中使用以丢包作为调节因子的拥塞算法，只要发生丢包就认为是网络出现了拥塞，就会降低传输速率；若发生定时器超时，则会降低慢启动门限值，并且从慢启动重新开始，这样无法充分利用有效带宽，这种问题对于高速链路来说是致命的。

对于以时延作为调节因子的拥塞算法，由于路由器缓存的可变性和RTT延迟采样率的依赖性，网络中不断增加的延时和丢包并没有直接对应关系，造成以时延作为调节因子的拥塞算法无法准确控制窗口。

对于无连接的UDP协议，不考虑传输可靠性，也没有端到端的拥塞控制机制，即使网络发出了拥塞指示，UDP也不会减少向网络发送的数据量。但是由于UDP的传输效率远高于TCP协议，因此，基于UDP引入拥塞控制，以提供高效而可靠的传输方案不断出现。其中，UDT(UDP-based Data Transfer Protocol，基于UDP的数据传输协议)就是基于UDP引入拥塞控制机制的一种协议。

UDT引入新的拥塞控制和数据可靠性控制机制。UDT中拥塞控制机制采用渐减式增加的AIMD(additive increase multiplicative-decrease，和式增加积式减少)：以速率控制为主，调整发送间隔；以窗口控制为辅，动态调整窗口大小以限制未响应包个数。

UDT的缺点主要在于：仍然以丢包作为拥塞控制的调节因子，因此在高带宽延时积网络中同样存在无法充分利用有效带宽的问题。

综上所述，现有的数据传输的拥塞控制机制在高带宽延时积网络中均无法充分利用可用带宽。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输的拥塞控制方法及装置，实现充分利用可用带宽。

本发明实施例是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种数据传输的拥塞控制方法，包括：

在数据传输过程中统计丢包率及丢包率的变化；

以所述丢包率及丢包率的变化作为调节因子进行拥塞控制。

本发明实施例提供一种数据传输的拥塞控制装置，包括：

数据传输单元，用于数据传输；

统计单元，用于在数据传输过程中统计丢包率及丢包率的变化；