[发明专利]发送和接收互联网协议分组上的传输控制协议段的改进方法和系统

说明书

本公开提供了增加第一网络节点与第二网络节点之间的基于TCP的通信的吞吐量的系统和方法。首先，第一网络节点向第二网络节点发送多个第一TCP段。其次，当第二网络节点接收到多个第二TCP段时，第二网络节点通过向第一网络节点发送一个或多个TCP确认来进行响应，其中，多个第二TCP段是多个第一TCP段的全部或部分，一个或多个TCP确认具有多个第二TCP段内的所有的TCP段中的最后一个段的最后的序列号。本公开能够增加TCP连接的吞吐量，同时降低其可靠性。

技术领域

本发明涉及数据通信，更具体地，涉及通过修改TCP中的确认机制来修改基于TCP/IP的数据通信。

背景技术

互联网协议(IP)上的传输控制协议(TCP)，其更通常地被称为TCP/IP，是当前的互联网架构中使用的主要网络模型。IP是不可靠的协议。这意味着在IP中没有机制让发送节点知道特定的IP分组是否已经被递送到接收节点。因此，为了使数据传输可靠，IP与诸如TCP的另一可靠协议一起使用。TCP是IP的可靠的上层协议。TCP具有向接收节点重新传输未递送的数据或在传输期间损坏的数据的机制。TCP用于执行未递送或损坏的数据字节的重新传输的技术之一是通过从接收节点接收对接收到的数据字节的确认(或ACK)。针对发送到接收节点的每个段或一组段，发送节点期望在预定时间段(称为重新传输超时(RTO))内接收ACK。当在该时间段内未接收到ACK时，假定相应的段未被递送，然后重新传输相应的段。

未传递的段的重新传输确保了TCP的可靠性。当等待确认时，可能在TCP传输中引入大量的延迟。TCP实现通常使用累积确认或选择性确认(称为SACK)。当累积确认用于字节的可靠传输时，接收器通告期望接收的下一字节，忽略无序接收和存储的所有字节。这种现象有时被称为正累积确认。TCP报头中的32比特ACK字段用于确认，并且仅在ACK标志比特被设置时使用该32比特ACK字段的值。

当SACK用于字节的可靠传输时，接收器报告无序接收的一个或多个字节，以及可能重复(即，接收多于一次)的一个或多个接收到的字节。然而，由于在TCP报头中没有用于实现SACK的规定，所以使用TCP段中的选项(options)字段来实现SACK。

用户数据报协议(UDP)是另一种传输层协议，其通常用于传输对延迟更加敏感的数据，如，语音/视频。不同于TCP，UDP是IP的不可靠的上层协议。与包含TCP段的IP分组相比，一些联网装置或应用可以丢弃包含UDP段的IP分组或者将较低优先级给予包含UDP段的IP分组。结果，当携带UDP段的IP分组通过这样的装置时，使用UDP来传送数据的发送应用层处理可能面临将数据递送到接收应用层处理的困难。在TCP/IP协议组中，应用层处理是传输层处理的上层处理。在下文中，应用层处理被称为ULP，传输层处理被称为TLP。

图1A和图1B组合地示出了使用累积确认的现有技术TCP连接。与图1A和图1B相反，图2A至图2B示出了根据本发明的使用累积确认的TCP连接。这里仅示出了与TCP连接的数据传送阶段相相应的步骤，因为本发明中公开的修改的确认方法仅适用于TCP连接的数据传送阶段。本领域的普通技术人员将容易认识到，在不脱离实施例的范围的情况下，可以使用现有技术方法或任何将来开发的方法来实现连接建立和连接终止阶段。

与段相对应的细节(诸如，一个或多个报头字段及报头字段的值)未在图1A和图1B中示出，但是它们包括在其中。当客户端节点101的客户端ULP(CULP)103需要使用TCP向服务器节点102的服务器ULP(SULP)106发送数据时，在图1A的连接建立阶段107中，客户端TLP(CTLP)104建立与服务器TLP(STLP)105的TCP连接。