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随着网络技术的发展,目前已经出现了用于长距离数据传输的高速网络。这些网络的特点是带宽大,连接距离长,并且有高延迟,所以也称为高带宽延迟乘积网络。但目前广泛用于数据可靠传输的TCP传输协议在这种网络中不能达到带宽的高效利用。
本文分析了TCP所采用的拥塞控制机制,指出了其在高带宽延时乘积网络中的不足之处:拥塞窗口控制具有盲目性,使得发送速率不收敛带来的带宽利用率的抖动;以及控制间隔与延迟相关导致在高延迟情况下性能降低,即所谓的RTT不公平性。由此,本文提出了使用UDP传输协议实现数据高速传输的适应性速率控制算法。该算法首先采用包对技术探测网络的瓶颈带宽,根据这个瓶颈带宽值,采用独立于RTT的控制间隔,有目的地进行发送速率的调整到最大可用带宽,同时采用接收速率反馈机制,增强公平性和稳定性,避免了带宽使用的抖动以及RTT的不公平性。为实现数据的高可靠传输,本文还讨论了UDP的可靠性设计思想和实现方法。并给出了一个高效的高速传输应用程序。
本文在Linux下对适应性速率控制算法进行了验证性的实现。针对带宽利用率、公平性方面以及在高丢包率环境,与标准TCP的拥塞控制算法Reno进行实验对比,表明适应性速率控制算法能更加有效地利用网络带宽,更适合在高带宽延时乘积的网络上进行数据传输应用。