CN108965150B - 具有直接加速框架的数据传输系统 - Google Patents

Abstract

具有直接加速框架的数据传输系统，包括数据发送端、传输加速模块和数据接收端，所述数据发送端用于与数据接收端建立TCP连接，并获取数据接收端的网络地址和网络特性数据，所述传输加速模块用于将待发送的数据压缩成数据包形式传输至数据接收端，并对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，所述数据接收端用于接收发送的数据包，并对所述数据包进行解压缩处理和存储。本发明创造的有益效果：在数据传输系统中设置直接加速框架对系统的传输速度进行提高，在直接加速框架中通过对待发送的数据进行数据压缩以及对数据传输过程中的拥塞情况进行控制，实现了对数据传输系统进行加速的目的，从而有效的提高了数据传输系统的传输效率。

Description

具有直接加速框架的数据传输系统

技术领域

本发明创造涉及通信技术领域，具体涉及一种具有直接加速框架的数据传输系统。

背景技术

随着信息技术的飞速发展和普及应用，高速网络、无线网络、移动网络及数据中心网络等各种新型网络不断发展，互联网对普通用户的影响已经渗透到各行各业。互联网业务的高速发展，使得人们越来越依赖计算机网络来进行数据传输，随之而来的网络数据传输加速问题受到了极大的关注。

因此，本发明提供一种具有直接加速框架的数据传输系统，在数据传输系统中设置直接加速框架对系统的传输速度进行提高，在直接加速框架中通过对待发送的数据进行数据压缩以及对数据传输过程中的拥塞情况进行控制，实现了对数据传输系统进行加速的目的，从而有效的提高了数据传输系统的传输效率。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有直接加速框架的数据传输系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

具有直接加速框架的数据传输系统，包括数据发送端、传输加速模块和数据接收端，所述数据发送端用于与数据接收端建立TCP连接，并获取连接的数据接收端的网络地址和网络特性数据，所述传输加速模块用于将待发送的数据压缩成数据包形式传输至数据接收端，并根据获取的网络特性数据对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，所述数据接收端用于接收发送的数据包，并对所述数据包进行解压缩处理和存储。

本发明创造的有益效果：提供一种具有直接加速框架的数据传输系统，在数据传输系统中设置直接加速框架对系统的传输速度进行提高，在直接加速框架中通过对待发送的数据进行数据压缩以及对数据传输过程中的拥塞情况进行控制，实现了对数据传输系统进行加速的目的，从而有效的提高了数据传输系统的传输效率。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构示意图；

附图标记：

数据发送端1；传输加速模块2；数据压缩单元21；数据传输单元22；拥塞控制单元23；数据接收端3；数据接收单元31；数据解压缩单元32；数据存储单元33。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例的具有直接加速框架的数据传输系统，包括数据发送端1、传输加速模块2和数据接收端3，所述数据发送端1用于与数据接收端建立TCP连接，并获取连接的数据接收端3的网络地址和网络特性数据，所述传输加速模块2用于将待发送的数据压缩成数据包形式传输至数据接收端3，并根据获取的网络特性数据对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，所述数据接收端3用于接收发送的数据包，并对所述数据包进行解压缩处理和存储。

优选地，所述数据接收端3包括数据接收单元31、数据解压缩单元32和数据存储单元33，所述数据接收单元31用于接收发送的数据包，所述数据解压缩单元32用于对接收的数据包进行解压缩处理，所述数据存储单元33用于对解压缩后的数据进行存储。

本优选实施例提供一种具有直接加速框架的数据传输系统，在数据传输系统中设置直接加速框架对系统的传输速度进行提高，在直接加速框架中通过对待发送的数据进行数据压缩以及对数据传输过程的拥塞情况进行控制，实现了对数据传输系统进行加速的目的，从而有效的提高了数据传输系统的传输效率。

优选地，传输加速模块2包括数据压缩单元21、数据传输单元22和拥塞控制单元23，所述数据压缩单元21用于将发送的数据压缩成数据包形式，并将所述数据包通过数据传输单元22发送至数据接收端3，所述拥塞控制单元23用于根据获取的网络特性数据对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制。

本优选实施例构建了系统的直接加速框架，通过对待发送的数据进行数据压缩以及对数据传输过程的拥塞情况进行控制，有效的提高了系统传输数据的速度。

优选地，拥塞控制单元23采用TCP拥塞控制机制对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，对TCP拥塞控制机制中的可用带宽估计算法进行改进，具体包括：

(1)针对数据包丢失是由于随机误码引发的情况，采用的可用带宽估计算法为：

式中，Lw_k为t_k时刻的可用带宽的样本值，(d_k+1-d_k)为Δt_k(Δt_k＝t_k+1-t_k)时间段内接收到的数据报文大小，RTT_k为t_k时刻的往返时延，RTT_min为往返时延的最小值，L为接收到的ACK的个数，Rott_k为t_k时刻的单向时延，

为t_k时刻平滑后的可用带宽，

为t_k-1时刻平滑后的可用带宽，Lw_k-1为t_k-1时刻的可用带宽的样本值，α_k1为t_k时刻的过滤参数；

(2)针对数据包丢失是由于网络拥塞引发的情况，采用的可用带宽估计算法为：

式中，LR_k为t_k时刻的可用带宽的样本值，d_j为第j个ACK确认包确认的数据量大小，T为设置的采样周期，α_k2为t_k时刻的过滤参数，

为t_k时刻平滑后的可用带宽，

为t_k-1时刻平滑后的可用带宽，LR_k-1为t_k-1时刻的可用带宽的样本值；

(3)拥塞控制单元23根据链路的具体情况对可用带宽的估计值进行自适应的调整，设拥塞控制单元23在t_k时刻估计的可用带宽为Bwe_k，则Bwe_k的计算公式为：

式中，Bwe_k为拥塞控制单元23在t_k时刻估计的可用带宽，RTT_k为t_k时刻的往返时延，RTT_max为往返时延的最大值，RTT_min为往返时延的最小值，ρ和β分别为权重因子，且ρ+β＝1，c₁为数值较小的常数，ω为调节参数。

本优选实施例针对因链路拥塞导致的数据包丢失情况或因随机误码原因导致的数据包丢失情况，设置了两种不同的可用带宽估计算法；此外，拥塞控制单元在可用带宽Bwe_k估计算法中对两种可用带宽估计算法设置权重因子，所述权重因子能够根据网络拥塞或随机误码导致的数据包丢失情况，自适应的调整两种不同的可用带宽估计算法的权重，使得Bwe_k能够根据链路的具体情况进行可用带宽估计，从而提高了可用带宽的估计精度，也为拥塞窗口的正确设置奠定了基础。

优选地，所述拥塞控制单元23采用TCP拥塞控制机制对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，根据上述估计所得的可用带宽对TCP拥塞避免阶段的拥塞窗口cwnd的增长方式进行调整，具体为：

式中，Bwe_k为拥塞控制单元23在t_k时刻估计的可用带宽，Bwe_max为估计的可用带宽的最大值，

为链路的平均可用带宽。

本优选实施例根据上述计算所得可用带宽对TCP拥塞避免阶段的拥塞窗口cwnd进行调整，使拥塞窗口cwnd随着链路的具体情况进行自适应的调整，从而使得链路具有较高的链路带宽使用率，并且减少了拥塞发生的频率，从而提高了TCP协议的性能。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.具有直接加速框架的数据传输系统，其特征是，包括数据发送端、传输加速模块和数据接收端，所述数据发送端用于与数据接收端建立TCP连接，并获取连接的数据接收端的网络地址和网络特性数据，所述传输加速模块用于将待发送的数据压缩成数据包形式传输至数据接收端，并根据获取的网络特性数据对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，所述数据接收端用于接收发送的数据包，并对所述数据包进行解压缩处理和存储；传输加速模块包括数据压缩单元、数据传输单元和拥塞控制单元，所述数据压缩单元用于将发送的数据压缩成数据包形式，并将所述数据包通过数据传输单元发送至数据接收端，所述拥塞控制单元用于根据获取的网络特性数据对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，对TCP拥塞控制机制中的可用带宽估计算法进行改进，具体包括：

(1)针对数据包丢失是由于随机误码引发的情况，采用的可用带宽估计算法为：

式中，Lw_k为t_k时刻的可用带宽的样本值，(d_k+1-d_k)为Δt_k(Δt_k＝t_k+1-t_k)时间段内接收到的数据报文大小，RTT_k为t_k时刻的往返时延，RTT_min为往返时延的最小值，L为接收到的ACK的个数，Rott_k为t_k时刻的单向时延，

为t_k时刻平滑后的可用带宽，

为t_k-1时刻平滑后的可用带宽，Lw_k-1为t_k-1时刻的可用带宽的样本值，α_k1为t_k时刻的过滤参数；

(2)针对数据包丢失是由于网络拥塞引发的情况，采用的可用带宽估计算法为：

式中，LR_k为t_k时刻的可用带宽的样本值，d_j为第j个ACK确认包确认的数据量大小，T为设置的采样周期，α_k2为t_k时刻的过滤参数，

为t_k时刻平滑后的可用带宽，

为t_k-1时刻平滑后的可用带宽，LR_k-1为t_k-1时刻的可用带宽的样本值；

(3)拥塞控制单元根据链路的具体情况对可用带宽的估计值进行自适应的调整，设拥塞控制单元在t_k时刻估计的可用带宽为Bwe_k，则Bwe_k的计算公式为：

式中，Bwe_k为拥塞控制单元在t_k时刻估计的可用带宽，RTT_k为t_k时刻的往返时延，RTT_max为往返时延的最大值，RTT_min为往返时延的最小值，ρ和β分别为权重因子，且ρ+β＝1，c₁为数值较小的常数，ω为调节参数。

2.根据权利要求1所述的具有直接加速框架的数据传输系统，其特征是，所述数据接收端包括数据接收单元、数据解压缩单元和数据存储单元，所述数据接收单元用于接收发送的数据包，所述数据解压缩单元用于对接收的数据包进行解压缩处理，所述数据存储单元用于对解压缩后的数据进行存储。

3.根据权利要求2所述的具有直接加速框架的数据传输系统，其特征是，所述拥塞控制单元采用TCP拥塞控制机制对数据传输过程中的网络拥塞情况进行控制，根据上述估计所得的可用带宽对TCP拥塞避免阶段的拥塞窗口cwnd的增长方式进行调整，具体为：

式中，Bwe_k为拥塞控制单元在t_k时刻估计的可用带宽，Bwe_max为估计的可用带宽的最大值，

为链路的平均可用带宽。

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