udt協(xié)議基于udp的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(已修改)
2025-05-23 18:03 本頁面
【正文】 UDT 協(xié)議 基于 UDP 的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 轉(zhuǎn)： (BDP)的增加，通常的 TCP 協(xié)議開始變的低效。這是因為它的 AIMD(additive increase multiplicative decrease)算法徹底減少了 TCP 擁塞窗口，但不能快速的恢復可用帶寬。理論上的流量分析表明 TCP 在 BDP 增加到很高的時候比較容易受包損失攻擊。 另外，繼承自 TCP 擁塞控制的不公平的 RTT 也成為在分布式數(shù)據(jù)密集程序中的嚴重問題。擁有不同 RTT 的并發(fā) TCP 流將不公平地分享帶寬。盡管在小的BDP 網(wǎng)絡中使用通常的 TCP 實現(xiàn)來相對平等的共享帶寬，但在擁有大量 BDP 的網(wǎng)絡中，通常的基于 TCP 的程序就必須承受嚴重的不公平的問題。這個 RTT 基于的算法嚴重的限制了其在廣域網(wǎng)分布式計算的效率，例如： inter 上的網(wǎng)格計算。 一直到今天，對標準的 TCP 的提高一直都不能在高 BDP 環(huán)境中效率和公平性方面達到滿意的程度 (特別是基于 RTT 的問題 )。例如： TCP 的修改，RFC1423(高性能擴展 )， RFC2021(SACK)、 RFC2582(New Reno)、 RFC2883(DSACK)、和 RFC2988(RTO 計算 )都或多或少的提高了點效率，但最根本的 AIMD 算法沒有解決。 HS TCP(RFC 3649)通過根本上改變 TCP 擁塞控制算法來在高 BDP網(wǎng)絡中獲得高帶寬利用率，但公平性問題仍然存在。 考慮到上面的背景，需要一種在高 BDP 網(wǎng)絡支持高性能數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏攨f(xié)議。我們推薦一個應用程序級別的傳輸協(xié)議，叫 UDT 或基于 UDP 的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并擁有用塞控制算法。 本文描述兩個正交 的部分， UDP 協(xié)議和 UDT 擁塞控制算法。一個應用層級別的協(xié)議，位于 UDP 之上，使用其他的擁塞算法，然而這些本文中描述的算法也可以在其他協(xié)議中實現(xiàn)，例如： TCP。 一個協(xié)議的參考實現(xiàn)叫 [UDT]；詳細的擁塞控制算法的性能分析在 [GHG04]中可以找到。 UDT 主要用在小數(shù)量的 bulk 源共享富裕帶寬的情況下，最典型的例子就是建立在光纖廣域網(wǎng)上的網(wǎng)格計算，一些研究所在這樣的網(wǎng)絡上運行他們的分布式的數(shù)據(jù)密集程序，例如，遠程訪問儀器、分布式數(shù)據(jù)挖掘和高分辨率的多媒體流。 UDT 的主要目標是效率、公平、穩(wěn)定 。單個的或少量的 UDT 流應該利用所有高速連接提供的可用帶寬，即使帶寬變化的很劇烈。同時，所有并發(fā)的流必須公平地共享帶寬，不依賴于不同的帶寬瓶勁、起始時間、 RTT。穩(wěn)定性要求包發(fā)送速率應該一直會聚可用帶寬非常快，并且必須避免擁塞碰撞。 UDT 并不是在瓶勁帶寬相對較小的和大量多元短文件流的情況下用來取代TCP 的。 UDT 主要作為 TCP 的朋友，和 TCP 并存， UDT 分配的帶寬不應該超過根據(jù)MAXMIN 規(guī)則的最大最小公平共享原則。 (備注，最大最小規(guī)則允許 UDT 在高BDP 連接下分配 TCP 不能使用的可用帶寬 )。我們 UDT 是雙工的，每個 UDT 實體有兩個部分：發(fā)送和接收。發(fā)送者根據(jù)流量控制和速率控制來發(fā)送 (和重傳 )應用程序數(shù)據(jù)。接收者接收數(shù)據(jù)包和控制包，并根據(jù)接收到的包發(fā)送控制包。發(fā)送和接收程序共享同一個 UDP 端口來發(fā)送和接收。 接收者也負責觸發(fā)和處理所有的控制事件，包括擁塞控制和可靠性控制和他們的相對機制，例如 RTT 估計、帶寬估計、應答和重傳。 UDT 總是試著將應用層數(shù)據(jù)打包成固定的大小，除非數(shù)據(jù)不夠這么大。和TCP 相似的是，這個固定的包大小叫做 MSS(最大包大小 )。由于期望 UDT 用來傳輸大塊數(shù)據(jù) 流，我們假定只有很小的一部分不規(guī)則的大小的包在 UDT session中。 MSS 可以通過應用程序來安裝， MTU 是其最優(yōu)值 (包括所有包頭 )。 UDT 擁塞控制算法將速率控制和窗口 (流量控制 )合并起來，前者調(diào)整包的發(fā)送周期，后者限制最大的位被應答的包。在速率控制中使用的參數(shù)通過帶寬估計技術來更新，它繼承來自基于接收的包方法。同時，速率控制周期是估計RTT 的常量，流控制參數(shù)依賴于對方的數(shù)據(jù)到達速度，另外接收端釋放
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