论文摘要
自上世纪70年代Internet诞生以来,因特网迅速发展。随着TCP/IP技术的发展和人们需求的增加,Internet的应用逐渐由最初仅限于军事应用普及到民用。这使得Internet的规模越来越大,需求也越来越繁多,整个互联网络承载的业务量也成爆炸式增长。目前为止,可以说Internet还是很成功的,这与TCP/IP协议技术的成功支撑是分不开的。目前,可靠的数据传输主要采用TCP和SCTP两种协议。但是,这两种协议在当前数据的高性能传输和带宽适应方面不能很好的满足需求。因为TCP和SCTP都是基于流的传输层协议,无边界的传输协议,即是说用户必须自己处理数据包的完整性和边界,这将不可避免的增加系统开销。在网络时延乘积(BDP)较大的网络中,由于TCP的自身局限性严重限制了TCP在广域网分布式计算中的效率,并且基于RTT的算法会导致不同TCP流对带宽占用不同的带宽,出现不公平现象。在传输层另外一个广泛应用的传输协议是UDP。UDP是一个基于消息传输的协议。不需要事先连接,具有传输效率高,开销小,速度快占用资源小的特点。在基于消息的即时传输流媒体方面具有明显的优势。UDP也有自身的不足。UDP的数据传输是不可靠的,对于传输中丢失的数据不采取任何措施。针对以上问题为了将TCP协议的优点和TCP的优点结合起来满足应用需求,在UDP协议上进行了一些改进。本文所分析研究的RUDP协议便是在这样的背景下诞生的。本文详细分析了RUDP协议原理的基础上提出目前RUDP在应用中所面临的问题和对这些问题的解决措施。包括对RUDP滑动窗口机制进行改进,采用了自适应窗口机制实现了高效的并包发送机制,引入“窗口颜色”概念解决了窗口通告引起的冗余负载问题,提高RUDP协议在传输过程中的性能;利用自适应的网络带宽延时测量方法提供了网络延时测量功能,并在这个基础上改进RUDP原有的定时器机制实现了对网络剩余带宽测量功能,利用基于发送频率的吞吐率模型和基于带宽的拥塞窗口机制实现了RUDP的拥塞控制功能,解决了RUDP对拥塞不敏感,对TCP流不够友好的问题,文章最后利用NS2网络模拟器对改进措施进行了仿真验证。