采用自適應(yīng)的傳輸隊列長度來降低數(shù)據(jù)分組損失的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于降低多個網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)分組損失的系統(tǒng)和方法。具體地，本發(fā)明提供用于基于網(wǎng)絡(luò)狀況的動態(tài)分析來降低數(shù)據(jù)分組損失的跨層系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還提供根據(jù)相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)的信道狀況/可用帶寬來估計網(wǎng)絡(luò)狀況和改編多個接口的傳輸隊列的系統(tǒng)和方法。
【專利說明】采用自適應(yīng)的傳輸隊列長度來降低數(shù)據(jù)分組損失的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電信領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及通過基于使用多個活動物理接口的跨層帶寬聚集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)估計來改編傳輸隊列長度而降低數(shù)據(jù)分組損失。
【背景技術(shù)】
[0002]通信網(wǎng)絡(luò)可以包括廣域網(wǎng)(WAN)、個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)、局域網(wǎng)(LAN)和校園網(wǎng)(CAN)組的組合。
[0003]廣域網(wǎng)——地理上分布的電信網(wǎng)絡(luò)——使環(huán)球的用戶能有效地共享和傳輸數(shù)據(jù)。它允許企業(yè)執(zhí)行信息交易和交易操作。健壯的WAN基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是公司無干擾進(jìn)行交易的先決條件。通過WAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移被廣泛研究，以改善分組損失的降低。網(wǎng)絡(luò)中的分組損失使服務(wù)質(zhì)量(QoS)及應(yīng)用程序下載和上載的速率下降。分組損失可以導(dǎo)致通過網(wǎng)絡(luò)的信息交易的損失。已經(jīng)進(jìn)行了關(guān)于降低分組損失的各種研究。
[0004]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員知曉根據(jù)基于代理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、客戶端-服務(wù)器架構(gòu)即在另一邊使用相反組件實現(xiàn)的帶寬聚集、分組損失的估計和降低?，F(xiàn)有技術(shù)的各系統(tǒng)是不知道跨層的。現(xiàn)有各系統(tǒng)不執(zhí)行用來基于網(wǎng)絡(luò)估計和/或依賴于反饋機(jī)制來增強(qiáng)吞吐量的任何傳輸隊列適配。他們還要求發(fā)送方和接收方雙方的參與或傳輸層窗口大小。用于傳輸隊列管理的現(xiàn)有各機(jī)制修改了 TCP窗口大小，并由此修改了傳輸緩沖區(qū)大小。使用IP頭的ECN位(指示網(wǎng)絡(luò)中的擁塞)作為隊列管理的觸發(fā)。傳輸隊列管理發(fā)生在路由器中。
[0005]現(xiàn)在將討論我們已知的一些以前的技術(shù)以理解可用的技術(shù)解決方案和現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。
[0006]Vitalio等人在“關(guān)于活動隊列管理在VoIP服務(wù)質(zhì)量上的影響”中公開了基于路由器的擁塞控制方案。使用顯式擁塞通知的活動隊列管理應(yīng)用于VoIP情況中的QoS改良。然而，該方案只對于VoIP測試了且還需要用戶干預(yù)以便在語音質(zhì)量衰減時處理擁塞。
[0007]Jian等人在“對第三代無線網(wǎng)絡(luò)上的實時流量應(yīng)用活動隊列管理到鏈路層緩沖區(qū)”中公開了應(yīng)用于3G無線系統(tǒng)中的無線電鏈路控制層的活動隊列管理。來自Harq反饋機(jī)制的輸入用于活動隊列管理。對用戶裝備和基站之間的信道狀況的評估用于擁塞控制。然而，該方案應(yīng)用于物理數(shù)據(jù)單元(PDU)的隊列管理但不是分組的隊列。
[0008]迄今為止以上所討論的以前的技術(shù)中存在的一些空白是，在目的地必須存在對應(yīng)者的研究導(dǎo)致了不同時使用多個接口以基于網(wǎng)絡(luò)估計執(zhí)行傳輸隊列管理。這些方法也不使用任何跨層技術(shù)。
[0009]因此存在不需要使用最終目的地或任何節(jié)點處的任何相對應(yīng)組件、或特定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、或使用任何網(wǎng)絡(luò)代理或管理節(jié)點且還不需要執(zhí)行物理和數(shù)據(jù)鏈路中的任何修改而解決基于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)狀況降低分組損失的長期存在的問題的需求。
[0010]發(fā)明目的
[0011]本發(fā)明的主要目的是提供在多個接口上通信的跨層系統(tǒng)，其可以通過基于該接口的網(wǎng)絡(luò)狀況來改編每個活動接口的傳輸隊列長度從而執(zhí)行分組損失的降低。
[0012]本發(fā)明的另一顯著目的是改編該系統(tǒng)以便在使用活動的多個物理接口進(jìn)行帶寬聚集的同時實現(xiàn)分組損失降低。
[0013]本發(fā)明的一目的是提供用于降低主要在無線WAN接口中的數(shù)據(jù)分組損失的方法和系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)估計/相關(guān)聯(lián)的接口的可用帶寬同時地改編多個接口的傳輸隊列的方法和系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明的又一目的是提供用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)估計的使用修改多個接口的傳輸隊列的方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]在描述本方法、系統(tǒng)和硬件實現(xiàn)之前，應(yīng)理解本發(fā)明不限于所描述的特定系統(tǒng)和方法，因為可以存在沒有在本公開中明確示出的本發(fā)明的多個可能實施例。還應(yīng)理解描述中使用的術(shù)語僅是為了描述特定版本或?qū)嵤├哪康?，不旨在限制只由所附的?quán)利要求書限制的本發(fā)明的范圍。
[0017]本發(fā)明提供了跨層系統(tǒng)以降低在糟糕的網(wǎng)絡(luò)狀況中的分組損失，所述系統(tǒng)改編用于每個活動接口的合適的傳輸隊列長度。
[0018]本發(fā)明的另一方面是提供用于確定與每個活動接口相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前傳輸隊列長度的方法和系統(tǒng)。默認(rèn)傳輸隊列長度和當(dāng)前傳輸隊列長度的比率是與先前的時間間隔(可配置的)的確定帶寬和當(dāng)前確定帶寬的比率成比例的。
[0019]本發(fā)明的又一方面是提供估計信道/網(wǎng)絡(luò)狀況并基于此來修改與每個活動物理接口相關(guān)聯(lián)的傳輸隊列長度并由此降低分組損失的方法和系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，可以更好地理解以上概述以及以下對較佳實施例的詳細(xì)說明。出于說明本發(fā)明的目的，在附圖中示出了本發(fā)明的多個示例性構(gòu)造；然而，應(yīng)理解本發(fā)明不限于附圖中所公開的具體方法和系統(tǒng)。
[0021]圖1示出了描繪降低有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的過程的流程圖。
[0022]圖2示出了通過改編傳輸隊列長度來提供分組損失的降低的帶寬聚集系統(tǒng)的功能框的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在將詳細(xì)討論示出其全部特征的本發(fā)明的一些實施例。詞語“包括”、“具有”、“包含”和“包涵”及其其它形式旨在意思上等同并就這些詞語中的任何一個之后的項目或眾項目不意味著是這樣的項目或眾項目的窮舉列表或意味著僅限于所列出的項目或眾項目的意義上是開放式的。還必須注意，除非上下文清楚地指明，如此處及所附權(quán)利要求書中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)引用。盡管與此處描述的那些類似或等同的任何系統(tǒng)和方法都可以用在本發(fā)明的實施例的實踐或測試中，現(xiàn)在將描述優(yōu)選的系統(tǒng)和方法。所公開的實施例只是可以用各種形式體現(xiàn)的本發(fā)明的示例。[0024]一種用于降低具有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0025]a.至少一個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊，用于聚集多個活動的接口的帶寬并且估計與通信中所涉及的每個活動的接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率；
[0026]b.所述網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊的用戶空間組件，用于接收用戶定義的輸入；
[0027]c.與每個活動的接口相關(guān)聯(lián)的具有自適應(yīng)的隊列長度的傳輸隊列，每個隊列具有默認(rèn)的隊列長度；
[0028]d.一網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊封裝了實際的物理接口的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器，且該模塊改編了多個物理接口的傳輸隊列長度，及
[0029]e.至少兩個物理接口適于根據(jù)與這些接口相關(guān)聯(lián)的帶寬的可用性來改變所述多個接口的傳輸隊列長度。
[0030]本發(fā)明的系統(tǒng)的元件中的每一個被配置為實現(xiàn)用于降低具有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的方法，所述方法包括:
[0031]a.創(chuàng)建用于注冊虛擬物理接口的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊；
[0032]b.捕捉與每個接口和相對應(yīng)的用戶輸入相關(guān)聯(lián)的多個表征性特征；
[0033]c.基于預(yù)定義的可配置的時間間隔來確定與每個活動的接口相關(guān)聯(lián)的通信信道的先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬；
[0034]d.估計有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率，該比率被表征為在通信中所涉及的每個所述活動的接口相關(guān)聯(lián)的先前的時間間隔的帶寬和當(dāng)前的帶寬的比率；
[0035]e.為每個所述活動的接口分配至少一個自適應(yīng)的傳輸隊列；
[0036]f.確定每個活動的接口的當(dāng)前傳輸隊列長度，并導(dǎo)出有效傳輸隊列長度比率，該比率被表征為該活動的接口的默認(rèn)的和當(dāng)前的傳輸隊列長度的比率；
[0037]g.為每個活動的接口配置傳輸隊列長度，使得所述有效傳輸隊列長度比率變得與所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率成比例，其中比例常數(shù)與預(yù)定義的閾值相稱；以及
[0038]a.以自適應(yīng)地更改的數(shù)據(jù)速率，將數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)剿龌顒拥慕涌诙鵁o需由網(wǎng)絡(luò)路由組件截取且無需從與其目的地相關(guān)聯(lián)的活動的接口中尋求被路由的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
[0039]在本發(fā)明的一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊創(chuàng)建“虛擬物理”接口，該接口封裝了存在于計算系統(tǒng)中的所有現(xiàn)有的活動的物理接口。因此所述系統(tǒng)不執(zhí)行現(xiàn)有物理接口的物理和數(shù)據(jù)鏈路層中的任何修改。
[0040]圖1是描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例用于降低具有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的方法的流程圖。該過程在步驟10開始，創(chuàng)建用于注冊虛擬物理接口的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊。在步驟20中，該系統(tǒng)捕捉該網(wǎng)絡(luò)中的接口的多個表征性特征，包括設(shè)備類型、IP地址、接口的網(wǎng)關(guān)IP地址以及相關(guān)聯(lián)的用戶輸入。在步驟30，基于預(yù)定義的時間間隔，由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)估計組件來確定與每個活動的接口相關(guān)聯(lián)的通信信道的先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬的估計。在步驟40，由驅(qū)動器模塊確定與通過該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信所涉及的每個所述活動的接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率。在步驟50，將至少一個自適應(yīng)的傳輸隊列分配給每個所述活動的接口。在步驟60，該接口的當(dāng)前的傳輸隊列是由該網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器內(nèi)部的傳輸隊列適配模塊所確定的。
[0041]每個活動的接口的當(dāng)前的傳輸隊列和默認(rèn)的傳輸隊列的比率被保持與該接口的帶寬的比率即有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率(如步驟40所確定的)成比例。比例常數(shù)與預(yù)定義的閾值相稱，并有固定的最小值。在步驟70，每個活動的接口的傳輸隊列長度是由傳輸隊列適配模塊來配置的。該過程在步驟80結(jié)束，其中數(shù)據(jù)分組是根據(jù)估計的帶寬以自適應(yīng)地更改的數(shù)據(jù)速率被分布到所述活動的接口的，而無需由網(wǎng)絡(luò)路由組件截取且無需從與其目的地相關(guān)聯(lián)的活動的接口中尋求被路由的數(shù)據(jù)狀態(tài)和分組損失通知。
[0042]圖2是示出用于降低來自網(wǎng)絡(luò)的分組損失的功能框的系統(tǒng)架構(gòu)圖。所述系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204、物理接口 208、數(shù)據(jù)鏈路210、物理層212、因特網(wǎng)協(xié)議(IP) 214、傳輸協(xié)議頭216和端口號218。網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204還包括帶寬聚集器、帶寬估計器和傳輸隊列適配器(圖中未示出)。
[0043]在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)還包括用戶空間206(圖中未示出)和內(nèi)核空間207(圖中未示出)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的較優(yōu)實施例之一，所述用戶空間206使API (應(yīng)用程序編程接口)露出來，以收集用戶定義的輸入和系統(tǒng)捕捉的輸入。所述用戶定義的輸入包括:
[0045]a.具有公共IP地址的服務(wù)器的域名，探測分組將被發(fā)送到該公共IP地址以便估計這些網(wǎng)絡(luò)接口的可用帶寬；
[0046]b.用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)狀況估計和帶寬確定的時間間隔；
[0047]c.應(yīng)用程序的QoS要求(可選的)；以及
[0048]d.其它可選參數(shù)(比如開啟或禁止網(wǎng)絡(luò)估計)。
[0049]用戶輸入是由用戶通過命令行來提供的。所述系統(tǒng)定義的輸入包括:
[0050]a.關(guān)于可用于帶寬聚集和估計的網(wǎng)絡(luò)接口的信息(接口標(biāo)識符、IP地址、網(wǎng)關(guān)IP地址，如果有的話)。系統(tǒng)捕捉的輸入是通過具有數(shù)據(jù)報路的ioctl O函數(shù)調(diào)用而獲得的；以及
[0051]b.還獲得了關(guān)于活動的物理接口 /設(shè)備的狀態(tài)的信息(即接口是通(UP)還是斷(DOWN)，或接口 /設(shè)備狀態(tài)中的任何變更)。
[0052]在本發(fā)明的一實施例中，內(nèi)核空間207充當(dāng)應(yīng)用程序和實際的數(shù)據(jù)處理之間的橋梁。用戶空間206和內(nèi)核空間208有緊密的結(jié)合，且這些組件都通過使用具有原始報路的ioctl O函數(shù)調(diào)用來交換控制信息，諸如:
[0053]a.GETINF0:收集對內(nèi)核空間模塊可用的關(guān)于用于聚集的網(wǎng)絡(luò)接口的信息；
[0054]b.SETINF0:將關(guān)于可用的網(wǎng)絡(luò)接口的信息傳遞給內(nèi)核空間模塊；以及
[0055]c.NDMINF0 (網(wǎng)絡(luò)診斷):將關(guān)于帶寬估計的信息傳遞給內(nèi)核空間模塊，還從內(nèi)核空間模塊收集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)接口的可用帶寬的信息。
[0056]在本發(fā)明的一實施例中，所述系統(tǒng)充當(dāng)從因特網(wǎng)協(xié)議IP214 (因特網(wǎng)協(xié)議)到物理層212 (從應(yīng)用程序/更上層開始或反之亦然)的所有數(shù)據(jù)路徑的網(wǎng)關(guān)。當(dāng)在現(xiàn)有的活動的物理接口 208之中傳輸時，基于如由應(yīng)用程序或通過使用默認(rèn)配置所規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，它分配所述數(shù)據(jù)分組。它從相應(yīng)的接口 208接收數(shù)據(jù)并傳遞給相應(yīng)的應(yīng)用程序。
[0057]在本發(fā)明的一實施例中，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204創(chuàng)建一虛擬接口，并為它分配一 IP地址和網(wǎng)絡(luò)掩碼，并將此接口加為路由表中的默認(rèn)條目。所有來自上層的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)使用此IP地址作為源地址。[0058]在本發(fā)明的一實施例中，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204在將數(shù)據(jù)分布到那些接口時用相對應(yīng)的活動的物理接口 208的IP地址來替換它自己的IP地址，并如所要求的那樣對因特網(wǎng)協(xié)議IP214和傳輸協(xié)議頭216執(zhí)行必要的校驗和計算。在接收過程中它用它自己的IP地址替換那些接口的實際IP地址并對因特網(wǎng)協(xié)議IP214和傳輸協(xié)議頭216執(zhí)行必要的校驗和計算。
[0059]在本發(fā)明的一實施例中，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204使用活動的接口 /設(shè)備作為它的從屬網(wǎng)絡(luò)接口?；谝恍╊A(yù)定義的標(biāo)識符(例如，端口號218 (HTTP分組或FTP分組等))和由應(yīng)用程序(可選的)通過它的用戶空間模塊206所規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量QoS要求，分配來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)分組。將分配的數(shù)據(jù)分組直接發(fā)送到它的從屬接口即活動的物理接口 208的傳輸隊列。使用分組過濾(網(wǎng)絡(luò)過濾器(netfilter))機(jī)制并關(guān)聯(lián)接收路徑中用于此目的的一鉤子函數(shù)。鉤子函數(shù)用來在由活動的接口接收之后緊接著過濾這些分組。分組過濾的相關(guān)聯(lián)的鉤子函數(shù)在數(shù)據(jù)分組中執(zhí)行必要的修改，并在發(fā)送到應(yīng)用程序之前組裝該數(shù)據(jù)分組。
[0060]在本發(fā)明的一實施例中，所提議的系統(tǒng)使用預(yù)定義的因特網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)回波分組222以便測量網(wǎng)絡(luò)信道狀況。同時通過現(xiàn)有的多個活動接口將因特網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)回波分組發(fā)送到由用戶定義的任何公共IP地址(例如www.google, com)。有該公開IP地址的目的地將回波應(yīng)答發(fā)送回給活動物理接口 208。所提出的系統(tǒng)確定在發(fā)送的ICMP回波和接收的ICMP回波應(yīng)答分組之間的時間差(即用于活動接口的往返時間(RTT))，并估計網(wǎng)絡(luò)狀況。有更高值的時間差表示糟糕的網(wǎng)絡(luò)狀況。該系統(tǒng)維護(hù)一計時器，計時器按一固定時間間隔(可配置的)制造一將被發(fā)送的回波分組。
[0061]在本發(fā)明的一實施例中，所提議的系統(tǒng)還分析傳輸頭216 (TCP)統(tǒng)計并取平均RTT,該平均RTT是從傳輸頭216和ICMP探測分組這兩者中獲取的。
[0062]在如此處呈現(xiàn)的所提議的系統(tǒng)的另一實施例中，可以通過由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204無需執(zhí)行現(xiàn)有接口的物理層212和數(shù)據(jù)鏈路層210中的任何修改而將各現(xiàn)有活動通信接口(有線的和無線的)的可用帶寬加起來而增強(qiáng)系統(tǒng)的帶寬。同時估計與每個活動物理接口208相關(guān)聯(lián)的信道/網(wǎng)絡(luò)狀況。系統(tǒng)不需要任何節(jié)點包括最終目的地或通信鏈路的終端系統(tǒng)中的任何對應(yīng)物或相對應(yīng)的模塊。可以用于任何傳輸層協(xié)議216，如TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP (用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。重要的是不要求任何服務(wù)級協(xié)定和代理支持?？梢詧?zhí)行自適應(yīng)的帶寬聚集。
[0063]在本發(fā)明的一具體實施例中，網(wǎng)絡(luò)估計的結(jié)果修改多個接口的傳輸隊列長度。所提議的系統(tǒng)降低糟糕網(wǎng)絡(luò)狀況中的分組損失，其中所述系統(tǒng)配置為適于用于每個活動接口208的合適的傳輸隊列長度。如果基于上述網(wǎng)絡(luò)估計方法與接口相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)狀況是糟糕的，則降低此接口的傳輸隊列長度(tl)。用預(yù)定義的時間間隔(當(dāng)前間隔之前的一個時間間隔)中確定的先前的帶寬(bw)和當(dāng)前確定的帶寬，來維護(hù)默認(rèn)的傳輸隊列長度和當(dāng)前的傳輸隊列長度的成比例的比率。
[0064]根據(jù)由帶寬估計模塊按預(yù)定義的時間間隔所確定的先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬值的比率，來改變該接口的傳輸隊列長度。特別是，先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬的比率(R)被認(rèn)為是成比例的，并乘以常數(shù)因子“K”，該因子大于10且小于截止飽和值，這會隨系統(tǒng)的不同而不同。給出活動物理接口的確定的數(shù)學(xué)表達(dá)如下:
[0065]新的tx隊列長度=ceil [(默認(rèn)tx隊列長度)XRXK];其中[0066]R=ceil [當(dāng)前的帶寬/先前的帶寬]，10〈=K〈=閾值(截止飽和值)，過了該閾值則不會對減低分組損失產(chǎn)生任何影響。
[0067]網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊204通過使用探測分組機(jī)制來估計通信中涉及的每個活動接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率，其中有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬是基于預(yù)定義的時間間隔的先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬的比率。有效網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)動態(tài)地改編傳輸隊列長度，以適應(yīng)相對應(yīng)的接口的通信信道的可用帶寬。
[0068]之前的描述是參考本發(fā)明的各種實施例而呈現(xiàn)的。此發(fā)明涉及的領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員會理解，所描述的結(jié)構(gòu)和操作方法中的更改和變更可以無需有意義地偏離此發(fā)明的原貝U、精神和范圍而實施。
【權(quán)利要求】
1.一種用于降低具有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的方法，所述方法包括: 創(chuàng)建用于注冊虛擬物理接口的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊； 捕捉與每個接口和相對應(yīng)的用戶輸入相關(guān)聯(lián)的多個表征性特征； 基于預(yù)定義的可配置的時間間隔，確定與每個活動接口相關(guān)聯(lián)的通信信道的先前的帶寬和當(dāng)前的帶寬； 估計有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率，該比率被表征為與通信中所涉及的每個所述活動接口相關(guān)聯(lián)的先前的時間間隔的帶寬和當(dāng)前的帶寬的比率； 為每個所述活動接口分配至少一個自適應(yīng)的傳輸隊列； 確定每個活動接口的當(dāng)前的傳輸隊列長度，并導(dǎo)出有效傳輸隊列長度比率，該比率被表征為所述活動接口的默認(rèn)的和當(dāng)前的傳輸隊列長度的比率； 為每個活動接口動態(tài)地配置傳輸隊列長度，使得所述有效傳輸隊列長度比率變得與所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率成比例，其中比例常數(shù)與預(yù)定義的閾值相稱；以及 以自適應(yīng)地更改的數(shù)據(jù)速率將所述數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)剿龌顒咏涌诙鵁o需由網(wǎng)絡(luò)路由組件截取且無需從與其目的地相關(guān)聯(lián)的活動接口中尋求被路由的數(shù)據(jù)狀態(tài)和分組損失反饋狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬是先前的和當(dāng)前的帶寬的比率，且所述有效傳輸隊列長度比率是默認(rèn)的和當(dāng)前的傳輸隊列長度的比率，每個比率動態(tài)地變化并互相成比例。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊通過使用預(yù)定義的ICMP回波請求分組來估計與通信中所涉及的每個活動接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率和所述有效傳輸隊列長度比率促進(jìn)動態(tài)地改編傳輸隊列長度以降低所述通信信道的分組損失并增強(qiáng)吞吐量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例常數(shù)隨網(wǎng)絡(luò)的不同而變化，并基于最大網(wǎng)絡(luò)帶寬而配置，從而具有固定的最小值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過多個接口的數(shù)據(jù)分組傳輸適于對抗將主存于目的地系統(tǒng)處的一個或多個相反組件和相對應(yīng)模塊的干預(yù)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分組傳輸方法適于對抗從相對應(yīng)的活動接口中接收一個或多個分組損失反饋狀態(tài)的需求。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法的特征在于，不要求像傳輸控制協(xié)議(TCP)的窗口大小這樣的具體的傳輸協(xié)議的任何具體特性，并可以應(yīng)用于任何傳輸協(xié)議。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法適于跨層通信從而提供在呈遞一個或多個類型的傳輸協(xié)議中的靈活性。
10.一種用于降低具有多個接口的通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組損失的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 至少一個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊，用于聚集多個活動接口的帶寬，還用于估計與通信中所涉及的每個活動接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率，所述至少一個網(wǎng)絡(luò)模塊包括:帶寬聚集器、帶寬估計器和傳輸隊列適配器；所述網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊的用戶空間組件，用于接收多個用戶定義的輸入； 與每個活動接口相關(guān)聯(lián)的有自適應(yīng)的隊列長度的傳輸隊列，每個隊列具有默認(rèn)的隊列長度； 適于封裝實際的物理接口的相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊；以及 適于根據(jù)與所述接口相關(guān)聯(lián)的帶寬的可用性來改變所述多個活動接口的傳輸隊列長度的至少兩個物理接口。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬是先前的和當(dāng)前的帶寬的比率，且所述有效傳輸隊列長度比率是默認(rèn)的和當(dāng)前的傳輸隊列長度的比率，每個比率動態(tài)地變化并對于相對應(yīng)的接收數(shù)據(jù)分組的活動接口是唯一的。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器模塊通過使用ICMP回波請求分組來估計與通信中所涉及的每個活動接口相關(guān)聯(lián)的有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述有效網(wǎng)絡(luò)信道帶寬比率和所述有效傳輸隊列長度比率促進(jìn)改編傳輸隊列長度，以適應(yīng)相對應(yīng)接口的通信信道的可用帶寬。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，同時通過多個接口的數(shù)據(jù)分組傳輸適于對抗將主存于目的地系統(tǒng)處的一個或多個相反組件和相對應(yīng)模塊的干預(yù)。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分組傳輸適于對抗從相對應(yīng)的活動接口中接收一個或多個分組損失反饋狀態(tài)的需求。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)的特征在于，不要求像傳輸控制協(xié)議(TCP)的窗口大小這樣的具體的傳輸協(xié)議的任何具體特性，并可以應(yīng)用于任何傳輸協(xié)議。
17.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)適于跨層通信從而提供在呈遞一個或多個類型的傳輸協(xié)議中`的靈活性。
【文檔編號】H04L12/24GK103718509SQ201280024362
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月24日
【發(fā)明者】S·班迪奧帕迪亞雅, S·M·納達(dá)弗 申請人:塔塔咨詢服務(wù)有限公司