[发明专利]一种对拥塞控制算法的改进方法

说明书

本发明涉及网络传输领域，具体涉及一种对拥塞控制算法的改进方法，为解决现有网络和协议方面存在的缺陷，本发明借鉴了排队理论和自然界中的波动现象，将传统的拥塞控制算法进行分段，并且保证其原始算法特性；所述分段的算法将各自是连续的，方便建立数学模型进行分析，在每段函数的交界处可以有极点存在，不论波长如何变化，均要保证整个算法的连续和收敛特性；本方法中，分段的函数也称子函数，它们的累加将构成原始拥塞控制算法。本发明的改进方法可以应用于拥塞控制的各个层面，比如传输层的TCP、应用层的UDT、QUIC等，其中对用户层的拥塞控制做改进能更好的实现方法，结合DPDK和SDN，并对带宽的估计更加准确，这种拥塞控制改进所产生的效益将会更加明显。

技术领域

本发明涉及网络传输领域，具体涉及一种对拥塞控制算法的改进方法。

背景技术

报道公开了随着互联网的发展，网络流量迅猛增长，互联网越来越拥堵不堪。为了实现速率和带宽的平衡，业界提出了许多算法，用来改进用户体验，例如BBR、Reno、QUIC、CUBIC、UDT等。这些算法是对TCP和UDP的综合权衡结果。TCP/IP协议栈运行几十年来，已经嵌入到了若干操作系统内核中，即使对TCP协议有改进的算法，也很难得到推广，所以业界便对应用层的传输协议研究比较多。但是不管最近几年流行的QUIC协议，还是TCP协议本身，它们均对改善全网的拥塞状况，表现不佳。业内在提升带宽利用率和用户体验的同时，还必须兼顾公平性。

业内知悉，拥塞控制是一个系统工程，必须结合全网的带宽资源、流量和链路状况、服务器端的系统开销、BDP、协议算法等方面做全面分析，达到一个综合的平衡结果。目前在应用层实现这种平衡的算法很多，比如博弈均衡理论等，但这些算法的共同特点是适应性不强、业务场景不够多样化、收敛速度不够快等。

从全网宏观和统计学的角度看，网络流量呈现总体上的波浪状况，像潮汐般起起伏伏，在流量从波峰到波谷的这段时间，网络带宽是有足够的余量的，但受限于当前的拥塞控制机制，即遇到拥塞时要减少发送速率，必须一段时间后才能发送窗口扩大，实践中，在流量从波峰跌落到波谷的这段时间，还是可以保证部分业务流量不受影响，甚至增加发送速率利用这部分带宽，进而从总体上使网络流量平滑成一条直线，一条接近网络带宽上限的直线。为了实现公平性、带宽利用率、时延、速率的综合优化，本发明拟提供一种对拥塞控制算法的改进方法。本发明的算法借鉴了排队理论和自然界中的波动现象。本发明的改进方法可以应用于拥塞控制的各个层面，比如传输层的TCP、应用层的UDT、QUIC等，其中对用户层的拥塞控制做改进能更好的实现方法，结合DPDK和SDN，并对带宽的估计更加准确，这种拥塞控制改进所产生的效益将会更加明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有传输协议中拥塞控制方面存在的不足，提供一种对拥塞控制算法的改进方法，以达到尽可能提高网络带宽利用率和网络性能的目的。