基于QUIC协议和喷泉码的多路传输方法技术

技术编号:36811947 阅读:25 留言:0更新日期:2023-03-09 00:50
一种基于QUIC协议和喷泉码的多径并发传输方法,包括协议交互、路径管理、多路径间负载均衡、非超时重传类可靠传输等内容,通过在QUIC UDP Extension之上的应用层实现与TCP类似的功能,如基于连接,可靠传输,拥塞控制,不需要修改内核,维持了QUIC本身实现的整体性。维持了QUIC本身实现的整体性。维持了QUIC本身实现的整体性。

【技术实现步骤摘要】
基于QUIC协议和喷泉码的多路传输方法


[0001]本专利技术涉及多路传输网络领域,具体是一种基于QUIC协议和喷泉码的多径并发传输协议,以解决传统多径传输协议在高丢包率高时延场景下的性能问题。
[0002]金额

技术介绍

[0003]随着互联网规模的扩大,今天的网络已经不再是单一网络路径,移动设备(如手机)有多个无线接口(WIFI与蜂窝网络等),数据中心的服务器之间布置许多冗余的网络线路以提高吞吐性能与容错,而多宿主已经成为大型服务器群的常态,而如何更好地利用多路径网络,提高网络带宽的利用率,成为工业界与学术界关注的重点。
[0004]目前在这一领域广泛部署的协议是MPTCP(Multipath TCP)。应用程序通过常规的socket API进行交互,而MPTCP则管理用于传输实际数据的底层TCP数据流(称为subflow)。从架构的角度来看,MPTCP在socket API和一个或多个TCP数据流之间充当了一个抽象层以兼容socket API调用与多TCP数据流协作。显然,MPTCP需要有额外的信号机制以维护新建立的TCP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于QUIC协议和喷泉码的多径并发传输方法,其中,服务器端拥有两个网络接口,客户端拥有一个网络接口,服务器端和客户端之间的数据流在两条路径上进行传输,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.服务器端获取本地网络接口与证书,在每个网络接口上使用已选证书开启QUIC监听到达的连接请求;客户端使用QUIC连接至服务器端任一网络接口并验证证书的合法性;步骤2.服务器与客户端协商建立Session以及传输控制信息的master path与传输数据的path;服务器通过Session绑定的master path通知客户端当前所有可用的网络接口;步骤3.客户端向所有可用的网络接口发出QUIC连接请求,服务器端识别出来自同一客户端的新到达的连接请求,并加入到已绑定的Session中;步骤4.Session发送端将待发送数据编码成若干数据包,通过多条网络路径发送给Session接收端;步骤5.Session接收端监听所有网络路径的数据包并存放在缓冲区里尝试解码,当解码成功后取出数据提交给应用层。步骤6.当两端通信完毕后,Session回收所有内存占用并释放底层网络路径。2.根据权利要求1所述的基于QUIC协议和喷泉码的多径并发传输方法,其特征在于,所述的步骤2中,服务器与客户端协商建立Session,具体步骤如下:(2

1)客户端与服务器端在步骤1中建立的QUIC连接上创建提供全双工可靠传输的QUIC Stream,即master path,用于传输控制信息,以及不可靠传输的QUIC UDP,即path,用于传输大批量数据包;(2

2)客户端通过master path向服务器端发送session_id为0的握手信息;服务器处理所有握手信息,发现session_id为0的握手信息则生成严格单增的新session_id并写入应答信息中返回给客户端,此后客户端的所有控制信息与数据包都携带该唯一的session_id作为标识符;(2

3)客户端使用建立连接过程中得到的session_id创建新的Session实例并绑定master path与所有的path,通过master path发送一个Connect控制信息给服务器端,发送完毕后返回Session实例给上层;(2

4)服务器在返回应答信息后,异步等待从master path接收Connect控制信息,收到则创建Session实例并返回给上层,超时则释放master path与所有的path并返回建立Session失败的错误;当客户端和服务器都创建了对应的Session实例后,即正式地进行数据通信;(2

5)服务器通过master path发送Address数据包给客户端,既通知客户端当前所有可用的网络接口,也作为对客户端Connect控制信息的应答信息。3.根据权利要求2所述的基于QUIC协议和喷泉码的多径并发传输方法,其特征在于,所述的步骤3中,服务器与客户端路径管理的具体步骤如下:(3

1)客户端收到Address数据包后从中提取服务器端可用网络接口,检查Session中绑定的path的二元组<客户端接口,服务器接口>,如果不存在则尝试建立相应的path;(3

2)客户端使用QUIC连接到服务器对应网络接口并验证服务器证书的合法性,创建QUIC Stream与QUIC UDP;
(3

3)客户端通过epheme...

【专利技术属性】
技术研发人员:化存卿钟定杰
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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