[发明专利]可靠用户封包协定装置及滑动窗参数的动态调整方法

说明书

本发明提供一种可靠用户封包协定(RUDP)装置及其滑动窗参数的动态调整方法。RUDP的滑动窗参数的动态调整方法包括下述步骤。依照来自于接收方的应答有无逾时，以及依照滑动窗参数与预估最大值的差距量，传送方对应调整步阶值。传送方依照步阶值来调整滑动窗参数。

技术领域

本发明涉及一种网络通讯技术，尤其涉及一种可靠用户封包协定(RUDP)装置及滑动窗参数的动态调整方法。

背景技术

一般来说，本地区域网络(local area network,LAN)会经由网络地址转换器(network address translator，以下称NAT)来连接至网际网络(internet)。所述NAT可以是防火墙(Firewall)装置、路由器(router)、网际网络协定分享器(IP sharer)、网络桥接器(network bridge)或者其他提供网络地址转译功能的装置。NAT让在本地区域网络(local area network,LAN)内的许多装置可以共用相同的网际网络地址，以便让这些装置连上网际网络。在这样的网络环境之下，外部装置要使用网际网络地址经由网际网络来存取在本地区域网络中的内部装置时，外部装置就会通过NAT所提供点对点(peer to peer，以下称P2P)的机制来进行数据传输，亦即要打通NAT装置。“打通NAT装置”，这需要穿墙(Hole Punching)技术。

现有的穿墙技术可分为传输控制协议(transport control protocol，以下称TCP)穿墙技术以及用户封包协定(User Datagram Protocol，以下称UDP)穿墙技术，但这两个方式各有其优缺点。TCP穿墙技术具很好的数据传输可靠度(不易发生数据封包丢失的状况)，但是TCP穿墙技术的穿墙成功率相当低。UDP穿墙技术的穿墙成功率相当高，但是UDP穿墙技术有很高的数据封包丢失率，因此导致数据传输不可靠。

现今大多数的P2P的传输使用UDP穿墙技术。为了克服数据封包丢失的问题，P2P传输会使用可靠用户封包协定(Reliable UDP，以下称RUDP)来克服这个问题。RUDP有一个滑动窗(sliding window)参数来决定RUDP同时可以处理多少数据量。传送方受控于这个滑动窗参数而决定在一个批次中要输出多少数据量(例如多少个实体层封包)至通讯网络(例如网际网络)。在现有技术中，但这个滑动窗参数是固定的值。这个滑动窗参数没办法随着网络环境变化来自动地动态调整。在网络频宽很大的环境下，如果这个滑动窗参数的值设定得太小，RUDP不能够有效的使用网络频宽(传输速率慢)。在网络频宽很小的环境下，如果这个滑动窗参数的值设定得太大，RUDP就很容易发生数据封包丢失的状况。

造成网络传输速率下降主要的原因至少有下列三个因素。第一个因素：在数据封包丢失时，是否可以在短时间重送丢失的数据封包。如果检测的机制反应太慢或太快都会影响传输速率，太慢则不能有效的运用网络频宽，太快则会多次重送同一笔数据。第二个因素：在数据传输时是否能够有效的运用网络频宽。由于在数据传输的过程，传送端并不会知道从传送端至接收端之间传输路径的网络频宽的状态，换句话说传送端不知道传输的瓶颈是在于传输路径中的哪一个地方。举例来说，当传送端的上传容量(上传频宽)大于接收端的下载容量(下载频宽)，这时候不论传送端传送再多的数据，接收端可能都无法及时接收，以至于造成堵塞。第三个因素：对于网络堵塞的处理是否适当。当发生网络堵塞时，表示网络环境(从传送端至接收端之间传输路径)当下无法处理处理过多的数据封包。如果网络堵塞的处理不当，会提升数据封包丢失率以及多次重送同一笔数据，进而造成数据传输没有效率。综观上述的因素，“是否能够有效地使用网络频宽”是RUDP能否有很好的传输速率的关键。

发明内容

本发明提供一种可靠用户封包协定(RUDP)装置及其滑动窗参数的动态调整方法，以有效地使用网络频宽。