一种改进的适用于多连接多路径的传输方法技术

本发明专利技术涉及一种改进的适用于多连接多路径的传输方法，所述的传输方法如下：主机Ａ通过两个网络接口与网络上的主机Ｂ连接，主机Ａ与主机Ｂ间要传输的应用数据分割成多个逻辑独立的数据流，主机Ａ与主机Ｂ之间的每个数据流都绑定在特定的路径上进行传输，在不发生连续拥塞丢包和路径故障的情况下，不允许进行数据流传输的路径切换；当发生连续拥塞丢包和路径故障时，发送端就会启用路径切换机制，将故障路径上的数据都转移到新的路径上进行传输，主机Ａ随时探测新的可用路径，并删除旧的故障路径，通过向主机Ｂ发送动态地址添加和删除数据块来达到动态添加新路径和删除旧路径。本发明专利技术用于建立和实现多连接多路径的数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络
，是一种改进的能够适用于多连接多路径的传输 方法。本专利技术是一种流控制传输协议(Stream Control TransmissionProtocol，以下简称 SCTP)，用于建立和实现多连接多路径的数据传输。
技术介绍
近年来，很多研究机构一直在研究如何改进TCP协议使之能够充分利用多路径路由进行数据的传输。代表性协议有parallel TCP、cmp TCP等。但是，将TCP协议应用于多路径传输也有明显的问题，TCP协议本身并没有考虑对多路径路由的支持，进行多路径路由的扩展有一定的困难；同时，TCP协议也没有对多流和多家乡的良好支持等。 鉴于以上这些问题，最近几年，一种新的传输协议被国际研究组织提出，就是流控制传输协议-SCTP协议。 在2000年SCTP协议最初由SIGTRAN工作组作为正式的标准(RFC2960)提交给了 IETF。这个协议最初的提出是为了解决使用IP网传输7号信令的问题，但是由于协议本身 优秀的传输特性和对多流以及多家乡的良好支持，所以近年来SCTP协议已经演变成一个 广泛适用性的传输协议并得到了业界的广泛关注。2007年9月，IETF标准化组织又对SCTP 协议进行了更新，用新的标准RFC4960取代了 RFC2960，并在标准草案中明确指出，SCTP协 议是未来互联网中取代TCP协议的新型传输协议。由于SCTP协议具有如此重要的特性，所 以近年来许多研究机构和研究组织都对SCTP协议进行了详尽的研究。更因为SCTP协议本 身对多流、多宿和多家乡有良好的支持，所以适用于多路径同时传输的改进SCTP协议成了 其中的一个研究重点。 流控制传输协议SCTP是一种可靠的传输协议，它能够在两个终端之间提供可靠 的、有序的数据传输服务(类似于TCP)，并且可以保留数据消息边界(类似于UDP)。 SCTP 以数据块为单位进行数据分组的传输。SCTP并不是TCP与UDP的简单叠加，它的多流、多宿 等新特性，使它具有更高的稳定性、灵活性和对移动性的良好支持。 在一个SCTP关联中，可以通过不同的逻辑流来发送和接收信息。不同的逻辑流之 间的消息是逻辑独立的，SCTP关联只要保证同一个逻辑流的消息按序递交给对端即可。每 一个待发送的用户信息都会被标记一个流标识符(stream identifier, SID)和一个流序 列号(stream sequence number, SSN)，然后根据不同的SID将数据放入到对应的输出队列 中。在接收端会按照SSN号来保证同一个SID的数据被顺序递交给用户。SCTP的多流特性 能够有效的避免在传统的TCP传输过程中遇到的头端阻塞(Head-of-Line Blocking, HOL) 问题，如图l所示。 同时，在SCTP协议中引入关联的概念来标识两个运行SCTP协议的终端在通过 SCTP四次握手后建立的一种连接关系， 一个关联中可能储存有源和目的端的端口号和多个 地址，如图2所示。 对应于图2中的SCTP关联，可以唯一的用下列有序组表示 {[端口号1， IP1， IP2]，[端口号2， IP3， IP4]} —些网络终端可能采用多种方式接入到网络，这些设备通常被称为多宿主机。具 有多个网络接口不仅意味着主机同时具有了多个网络地址，而且说明它可以使用多条传输 路径进行数据包的传输。在一个SCTP关联中，可以绑定两个SCTP对端的多个网络地址。 这样就会产生多个网络地址对组合而成的传输路径。如图2中的(IP1， IP3)， (IP2， IP4)。 SCTP协议会事先确定一条主路径(primary path)，其余的路径为备选路径，随后的数据都 会在主路径上进行传输。同时SCTP关联会以发送心跳包(heartbeat)的形式周期性探测备 用路径的可用性。如果主路径的数据传输在某一时刻出现了故障，那么SCTP关联就会选择 备用路径中的一条有效路径来代替主路径进行数据传输，从而实现了对多宿的良好支持。 LS-SCTP是早期提出的一种基于改进SCTP的CMT传输协议。LS-SCTP利用一种 带宽聚合机制收集源与目的端的所有可用路径的带宽，然后按照各条路径的带宽大小成比 例的分配在每条路径上传输的数据流量，从而达到充分利用各条路径带宽的目的。同时， LS-SCTP协议通过对现有SCTP协议的包头结构进行修改，从而达到将传统SCTP协议基于 关联的拥塞控制机制改为基于路径的拥塞控制机制，从而实现了路径的相对独立。LS-SCTP 协议是针对有线网络设计的，并没有考虑地址动态添加和删除的动态变化网络情况和无线 网络情况。 Westwood-SCTP是在LS-SCTP协议基础上发展的另一种基于SCTP协议的CMT传输 协议。与LS-SCTP不同，它首先采用类似于Westwood-TCP中的带宽预测方法对源与目的间 可能存在的多条路径的带宽进行预测，得到每条路径的预测带宽值，然后根据预测的带宽 值进行流量分配。由于路径的带宽资源在数据传输过程中是动态变化的，所以需要对路径 的带宽进行周期性的预测，从而得到路径的实时带宽信息。 在近几年的成果中，对基于SCTP的CMT传输协议的五种不同拥塞控制机制进行了 分析和仿真实验，并提出了每种拥塞控制机制的适用环境。重点分析了 CMT中特有的接收 缓存阻塞(Receiving Buffer Blocking)问题，并提出了相应的解决方案。但是，解决方案 只能部分的减轻接收缓存阻塞问题，而无法彻底消除这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种改进的适用于多 连接多路径的传输方法。用于实现在充分利用网络资源情况下的业务更快更好的传输。并 能对数据传输过程中出现的路径故障问题进行良好的解决和传输路径的及时切换。 本专利技术的目的可以通过以下措施来达到 —种改进的适用于多连接多路径的传输方法，终端之间具有基于路径序列号的数 据发送机制，路径撤销或者发生连续的超过一定次数的超时重传情况时，引起切换路径重 传，通过流号SID和在一条路径上接收端累计按序收到的PSN序号两个参数，就可以唯一的 确定一个数据包； 改进的传输方法如下 ①.主机A通过两个网络接口与网络中的另一台主机B通过接口建立连接； ②.从主机A与主机B之间要传输的应用数据分割成多个逻辑独立的数据流； ③.主机A与主机B之间传输的每个数据流都绑定在特定的路径上进行传输，在4不发生连续拥塞丢包和路径故障的情况下，不允许进行数据流传输的路径切换； .当发生连续拥塞丢包和路径故障时，如果发送端连续重传同一个数据包的次 数超出了匿R而仍然没有传输成功，则发送端就会启用路径切换机制，将故障路径上的数 据传输都转移到新的路径上进行传输； ⑤.在传输过程中，主机A随时探测新的可用路径，并删除旧的故障路径，通过向 主机B发送动态地址添加和删除数据块来达到动态添加新路径和删除旧路径。 本专利技术相比现有技术具有如下优点 新的传输方法中，数据发送机制是基于路径的，即每条源与目的端的有效路径具 有的独立的数据发送机制。利用一个基于路径的PSN(Path SequenceNumber)来代替传统 的TSN，实现基于路径序列号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的适用于多连接多路径的传输方法，其特征在于：所述的改进传输方法中，终端之间具有基于路径序列号的数据发送机制，路径撤销或者发生连续的超过一定次数的超时重传情况时，引起切换路径重传，通过流号ＳＩＤ和在一条路径上接收端累计按序收到的ＰＳＮ序号两个参数，就可以唯一的确定一个数据包；所述的改进传输方法如下：①．主机Ａ通过两个网络接口与网络中的另一台主机Ｂ通过接口建立连接；②．从主机Ａ与主机Ｂ之间要传输的应用数据分割成多个逻辑独立的数据流；③．主机Ａ与主机Ｂ之间传输的每个数据流都绑定在特定的路径上进行传输，在不发生连续拥塞丢包和路径故障的情况下，不允许进行数据流传输的路径切换；④．当发生连续拥塞丢包和路径故障时，如果发送端连续重传同一个数据包的次数超出了ＤＭＲ而仍然没有传输成功，则发送端就会启用路径切换机制，将故障路径上的数据传输都转移到新的路径上进行传输；⑤．在传输过程中，主机Ａ随时探测新的可用路径，并删除旧的故障路径，通过向主机Ｂ发送动态地址添加和删除数据块来达到动态添加新路径和删除旧路径。

【技术特征摘要】
一种改进的适用于多连接多路径的传输方法，其特征在于所述的改进传输方法中，终端之间具有基于路径序列号的数据发送机制，路径撤销或者发生连续的超过一定次数的超时重传情况时，引起切换路径重传，通过流号SID和在一条路径上接收端累计按序收到的PSN序号两个参数，就可以唯一的确定一个数据包；所述的改进传输方法如下①.主机A通过两个网络接口与网络中的另一台主机B通过接口建立连接；②.从主机A与主机B之间要传输的应用数据分割成多个逻辑独立的数据流；③.主机A与主...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦雅娟，王博，张宏科，熊轲，李世勇，罗洪斌，董平，张思东，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]