UDX：基于UDP的可靠傳輸協(xié)議

于本成，曹天杰

（1.中國礦業(yè)大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州221000；2.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息管理技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州221000；3.中國礦業(yè)大學(xué) 信息安全國家重點實驗，江蘇 徐州221000）

0 引 言

目前主流的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議為可靠傳輸TCP和實時傳輸UDP［1－2］。TCP提供的是面向連接、可靠的字節(jié)流服務(wù)，當客戶和服務(wù)器彼此交換數(shù)據(jù)前，必須先在雙方之間建立一個TCP連接，之后才能傳輸數(shù)據(jù)。TCP提供超時重發(fā)，丟棄重復(fù)數(shù)據(jù)，檢驗數(shù)據(jù)，流量控制等功能，保證數(shù)據(jù)能從一端傳到另一端。UDP是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的運輸層協(xié)議，UDP不提供可靠性，它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個連接，且沒有超時重發(fā)等機制，故而傳輸速度很快。而通用數(shù)據(jù)交換 （universal data eXchange，以下簡稱 UDX）協(xié)議是完全基于標準C＋＋開發(fā)的一套類似TCP的UDP傳輸庫，是一種可靠傳輸算法，主要原理是兼顧TCP的可靠性和UDP的實時性，而其最重要的優(yōu)勢是算法的可控性。通過分析、比較、設(shè)計后對UDX協(xié)議進行優(yōu)化，達到了UDX追求的最大帶寬利用率，吞吐量及實時性，適合窄帶環(huán)境，其算法始終貫穿其中。UDX協(xié)議，其能夠與TCP協(xié)議、UDT協(xié)議共存，并且UDX能有效降低有線、無線網(wǎng)絡(luò)中的丟包率，提高傳輸效率及響應(yīng)速度，提高信道的利用率和提升網(wǎng)絡(luò)性能。UDX支持流式，和數(shù)據(jù)包式可靠傳輸，支持中轉(zhuǎn)，P2P，對文件傳輸進行了優(yōu)化，支持斷點續(xù)傳，中轉(zhuǎn)等。

1 流量控制之分析

UDP的特性適合傳輸不需要確認的數(shù)據(jù)，可以再應(yīng)用程設(shè)計傳輸協(xié)議來實現(xiàn)可靠傳輸，比如RUDP協(xié)議。但是光可靠傳輸還不夠，流量控制是很重要的，滑動窗口協(xié)議是TCP的流量控制算法［3］，由不同部分組成：Aimd、Slow Start、對超時事件的處理。在這個算法中，最重要的是rto超時時間與basertt的測量這兩個量。

在流量控制上主要有往返時間的增量控制、丟包時間差控制、ACK返回控制等主流控制方法。這些控制方法的核心就是控制發(fā)送窗口的大小，窗口大小與流量大小成正比關(guān)系。RTT方法代表的TCP實現(xiàn)是TCP VEGAS［4］。通過公式Expected＝WindowSiz／BaseRTT和Actual＝ WindowSize／RTT及Diff＝Expected－Actual來動態(tài)更改發(fā)送窗口大小。當流量超過負荷時就會發(fā)生丟包現(xiàn)象，而當丟包發(fā)生時采用折半發(fā)送窗口解除擁塞［5］。

對于擁塞預(yù)測，傳統(tǒng)的RENO算法是通過丟包檢測，這個算法理論上說是檢測的本質(zhì)，但是對于超大延時網(wǎng)絡(luò)，如果當丟包后再去擁塞避免則為時已晚。因為網(wǎng)關(guān)上已經(jīng)有太多的包必須被丟棄。這樣的情況會馬上引發(fā)慢啟動。傳輸效率大大損失，這在其他UDP傳輸算法上，比如UDT，VTCP上表現(xiàn)比較明顯。擁塞預(yù)測方式主要有RTT測量和ACK頻率測量以及流量增量測量。

2 中轉(zhuǎn)模式解析與設(shè)計

如今P2PNAT已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)［6，7］，也有很詳細的原理及實現(xiàn)，但是真正能穩(wěn)定使用的代碼卻很少，主要原因是參數(shù)設(shè)置復(fù)雜、代碼庸長、不便于項目實施。UDX開發(fā)庫支持P2P，但并不是所有網(wǎng)絡(luò)都能夠進行P2P的，比如對稱型網(wǎng)絡(luò)。

如何解決該問題，一般常見的方式就是中轉(zhuǎn)，中轉(zhuǎn)模式是由服務(wù)器中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，即A－＞SERVER－＞B。而本文設(shè)計了新的UDX中轉(zhuǎn)模式如圖1所示。

圖1 UDX內(nèi)部的數(shù)據(jù)流中轉(zhuǎn)模式

新模式的優(yōu)勢是對于應(yīng)用層來說A－＞B之間只有一個IUDX接口，一條鏈接。而實際上數(shù)據(jù)的傳遞可能經(jīng)過了多條路由。A－＞SERVER1－＞B，A－＞SERVER2－＞B，A－＞SERVERN－＞B，當其中一個中轉(zhuǎn)掛掉時，不影響AB之間的數(shù)據(jù)傳輸，提高了實時傳輸?shù)陌踩匦浴６襏DX會選比較快速的路徑進行傳輸。UDX是一個比較方便使用的UDP庫，可以利用接口簡單設(shè)置P2P服務(wù)器參數(shù)和超時，便可以完成P2P聯(lián)接，讓應(yīng)用程序開發(fā)變得相當簡單，具體過程如下：

2.1 設(shè)置P2P回調(diào)函授，當P2P成功或超時能得到通知

代碼片段1：

把主界面從這些接口派生，可以接收到UDX內(nèi)部發(fā)出的一些事件，這些事件是由UDX內(nèi)部線程回調(diào)的。關(guān)健的一步設(shè)置回調(diào)關(guān)聯(lián)，利用UDX的接口SetSink把UDX和主界面關(guān)聯(lián)起來。

2.2 設(shè)置P2P參數(shù)，進行P2P

代碼片段2：

2.3 處理P2P結(jié)果

代碼片段3

2.4 處理中轉(zhuǎn)結(jié)果—中轉(zhuǎn)回調(diào)事件

代碼片段4：

3 UDX協(xié)議分析與全雙工思考

3.1 如何檢測當前鏈路實際可用流量

在以前的版本中，UDX以RTT為測量方法，通過VEGAS算法，估計流量，DIFF＝EXPECT －ACT，原理就是控制當前處在網(wǎng)絡(luò)上的變化流量在一定范圍中 （A，B），A＜DIFF＜B。最近UDX通過流量的增量DELBEW來測量網(wǎng)絡(luò)帶寬，但卻犧牲了反應(yīng)的靈敏性，沒有VEGAS能更加靈活的控制發(fā)送速度，VEGAS可以預(yù)測擁賽。所以現(xiàn)有的UDX算法，是以犧牲丟包來檢測最佳流量［8］。

3.2 如何在最大流量處保持發(fā)送速度

問題1已經(jīng)解決了確定最佳發(fā)送速度的時刻，但是本文算法一直以時間T在不斷前進，而且不斷有回包應(yīng)答，由于每個應(yīng)答都會增加發(fā)送窗口，實際上卻并不是不停增加發(fā)送速度就能增加實際的發(fā)送流量。

本文設(shè)計的解決方案是當最大發(fā)送速度時便停止增加窗口，使其穩(wěn)定在一個大小，流量發(fā)送就會很平穩(wěn)。設(shè)計UDX內(nèi)部4個變量：最佳發(fā)送速度、最大發(fā)送速度、實際發(fā)送速度、最大流量相互制約控制發(fā)送速度。判斷條件是：最大流量時，實際發(fā)送速度 ＞ 最佳發(fā)送流量的＊1.25倍（實驗值）。

3.3 在其他流加入時，如何提升竟爭性讓自己的算法能有效利用帶寬

現(xiàn)在的應(yīng)用越來越多，不同的應(yīng)用有不同的網(wǎng)絡(luò)需求。有時為了保證一些數(shù)據(jù)能夠最快的傳輸出去，必須讓其占用更多的帶寬，典型的就是視頻語音數(shù)據(jù)。這里的核心問題是當網(wǎng)絡(luò)在一個平橫狀態(tài)下，UDX保持在最佳狀態(tài)，如何檢測有其他流加入？

經(jīng)過反復(fù)實驗，當有流加入時會有更多的丟包、更長的往返時間、傳輸質(zhì)量的下降和流量的減少。早期的版本，UDX會因為平橫打破去尋找新的平橫點。由于以前算法的缺陷有時在沒有找到新的平衡點時可能已經(jīng)擊穿了網(wǎng)絡(luò)，這樣UDX可能就失效了，會重新進入慢起動，效率有很大損失。如果單純的去看丟包率，往返時間是不會找到真正的解決辦法的，雖然在某些網(wǎng)絡(luò)上可以固定一些參數(shù)，比如往返時間的變化率，流量增量等，可以檢測到但都不夠靈活和準確。

筆者最終選擇了逼近算法，而不是通過某一個量來檢測。當平橫打破時，設(shè)計UDX偵測RTT的變化，這些變化本質(zhì)上是引起了流量的變化，結(jié)合實際的應(yīng)答流量，來影響前面提到的4個量，并通過問題1的公式很快達到新的平橫。

3.4 當其他流離開時如何恢復(fù)到最佳狀態(tài)，即以最小的RTT，換取最大的帶寬

以前的UDX版本達到了新的平橫是不能回到最開始的平橫點時。新的平橫點是建立在有新的流加入竟爭的時候產(chǎn)生的，當別的流已經(jīng)離開，如何回到之前的平橫點呢？經(jīng)過嘗試，修改最大發(fā)送速度、丟包后減少的增量、窗口步進的步長等許多方法都沒有成功。最終發(fā)現(xiàn)不必調(diào)整當前發(fā)送速度，但并不是真正的不去調(diào)整它，而是要調(diào)整本質(zhì)－－－－控制發(fā)送速度的最佳發(fā)送速度。

在新的平橫點時最佳發(fā)送速度也發(fā)生了變化，以前UDX都沒有在流變化時去修改這個值，UDX就一直處于這個新的平衡點，這個新的平橫點是處于最大流量的點，也是非常接近擁塞點，若不調(diào)整稍有網(wǎng)絡(luò)波動就會發(fā)生丟包。最佳速度根據(jù)往返時間進行調(diào)整后，發(fā)送速度也會自然因為本文前面提到的四個量的平橫判斷條件，逐步恢復(fù)到最佳點。

3.5 不管是大包小包，滿足以上4點要求

目前主流算法上，對流量計算都是假定每個包是一個最小單元MSS。在此基礎(chǔ)上進行傳輸流量計算是不準確的。比如UDT中計算m＿dPktSndPeriod＝ m＿dCWndSize／（m＿iRTT＋ m＿iRCInterval）；這里 m＿dCWndSize就是發(fā)送窗口的大小，如果其中每個包都是以MSS來計算的話，這個算法是無錯的。但是有些應(yīng)用發(fā)的包很小，比如一些命令、在竟技游戲中一個操作都只有幾個字節(jié)，特別是視頻方面BPI偵都有可能，均小于MSS，計算出來的流量和實際流量差距就非常大了，故UDT是不適合這種應(yīng)用的收發(fā)的。盡管在窄帶下?lián)砣刂品矫妫郧鞍姹镜腢DX已經(jīng)領(lǐng)先UDT，但和UDT有同樣問題。一切假定也是MSS。

3.6 如何讓一個連接在處于良好的雙工狀態(tài)并滿足以上要求

其實本質(zhì)答案也是第一個問題，就是檢測最大流量的方式。檢測方式主要有兩種：一種是VEGAS為代表的以RTT為核心的算法，VEGAS這類算法RTT是共享的，一邊的傳輸會嚴重影響另一邊的傳輸，并且是以單邊流量低者為衡量，顯然大大降低有效利用率；另一種是以RENO為代表的丟包檢測，RENO算法可以完成檢測，但是直到丟包為止，必然間接影響到回包，同樣會影響到另一方。

筆者設(shè)計UDX算法是不同于前面二者的，是通過檢測流量的增量來控制的。在雙工的時候，并不會因為RTT的變化而影響單邊的流量算法，相當于獨立的兩條鏈路，從而得到雙工傳輸較好質(zhì)量。

4 利用VEGAS＋SACK來實現(xiàn)UDX算法

經(jīng)過以上分析最終選擇利用VEGAS＋SACK來實現(xiàn)算法。VEGAS可以精確控制當前傳送的最大流速，可以確定發(fā)送窗口大小。SACK［9］可以實現(xiàn)協(xié)帶多個ACK，防止ACK丟失，從而可以大大提高效率。

4.1 算法設(shè)計過程中兩點思考

對于周期性發(fā)送新數(shù)據(jù)的問題，考慮到每收到一個ACK時，表明管道中有一個數(shù)據(jù)分組離開網(wǎng)絡(luò)，可以立即追加一個新的分組。所以把周期性發(fā)送1個管道的數(shù)據(jù)量改成半個管道數(shù)據(jù)，可以大大提高雙工時的效率和公平性。

設(shè)計重傳策略，把重傳包放在一個fifo的數(shù)組中，總是考慮最先傳送的包是否超時，達到防止過多的重傳。對網(wǎng)絡(luò)差的情況下，效率提高明顯。工作流程如圖2所示。

圖2 工作流程

4.2 ACK設(shè)計

同時回傳多個包的ack，可以彌補其中某些ack丟失，從而節(jié)省了重傳帶寬增加了傳輸效率。當然快速重傳的設(shè)計是當某個包，聯(lián)續(xù)收到34個sack的時候，可以斷定，此包已經(jīng)丟失，可以在大于一個rto的情況進行重傳。Ack設(shè)計如圖3所示。

圖3 ACK設(shè)計

當VEGAS在小于diff的時候會不斷增大窗口，則會導(dǎo)致當緩沖全部用完，而最前面的序號沒有確認，實際可發(fā)數(shù)據(jù)變得非常少，遠小于發(fā)送窗口大小，rtt會因為數(shù)據(jù)發(fā)送量的減少而變短。由于rtt變短，造成發(fā)送窗口的繼續(xù)變大，當窗口大小大于實際流量帶寬的時候，更容易發(fā)生丟失，從而造成一種死循環(huán)。

針對這一問題的優(yōu)化方案是：增加一個最大窗口，當發(fā)送窗口在最大窗口一半時，如果發(fā)生包丟失，窗口大小立即－－。而小于最大窗口一半時，＋＝1／wndsize。當沒有丟包時，如果小于最大窗口一半時wndsize＋＋，大于一半時 ＋＝1／wndsize。這樣當接近伐值時可以慢速增長和發(fā)生擁塞時快速減少發(fā)送數(shù)據(jù)，使發(fā)送流量接近最大發(fā)送速度。優(yōu)化算法后，在丟包率本身就很高的網(wǎng)絡(luò)這種處理方法會大大的降低發(fā)送速度。因為丟包過多，窗口不能變得很大。這種網(wǎng)絡(luò)條件下只有盡可能的多發(fā)數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)的絕對量則多一些，當然丟包會更多一些。必定浪費很多帶寬，在多個流竟爭的條件下，會嚴重影響其他流。本文算法是一種保守的處理方法，扶強不扶弱，從而可以減少浪費。此算法更適應(yīng)用在文件傳輸和即時通訊領(lǐng)域。

5 UDT協(xié)議和UDX的測試結(jié)果比較

5.1 主要特點

UDT的CC算法適合大塊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源共享高帶寬（廣域網(wǎng)）的情況；主要目標是效率、公平、穩(wěn)定。和TCP并存。UDX追求的是最大帶寬利用率，吞吐量及實時性。

5.2 性能比較

UDT測試結(jié)果如圖4，圖5，圖6所示。體現(xiàn)了UDT協(xié)議的效率、公平、穩(wěn)定。在相同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下測試結(jié)果：UDX：250KB／秒，丟包率是38.4%.Udx：386KB／秒，包率12%。

圖4 UDT測試結(jié)果 （1）

5.3 UDT測試

在控制臺中是UDT 4.6版本的客戶端連上了測試公網(wǎng)的服務(wù)器模擬發(fā)送數(shù)據(jù)。對appclient的輸出信息做了簡單修改，比如輸出的第一列是實時速度，最后一列是丟包數(shù)，第二列是發(fā)送總數(shù)。從最后得到的圖形看出，這個版本的UDT在發(fā)送速度在最高點3mb左右，轉(zhuǎn)化成B就是400kB，最小在0.98mb就是110KB左右，因為UDT沒有平均速度，只有實時速度，不能準確的知道平均速度是多少，現(xiàn)在憑上面測試出的實時速度，最多在250KB／秒，而丟包率是5111／（5111＋8189）＝38.4%。測試結(jié)果如圖7所示。

圖7 UDT測試結(jié)果

5.4 UDX測試

經(jīng)測試得到如下截圖，在紅框里顯示的是實時速度和平均速度，很顯然是386KB遠大于UDT。并且右上角丟包率是12%也遠小于UDT。在從流量軟件上看兩者的流量圖區(qū)別，UDT開始發(fā)包流量很高，然后迅速下降，而且不能保持。后者是UDX，流量相對穩(wěn)定、密集且飽滿。UDX測試與比較UDT結(jié)果如圖8所示。

圖8 UDX測試與比較UDT結(jié)果

6 UDX在改進算法后與最新版本的VTCP比較測試結(jié)果

與該版本的VTCP的作者討論交流后該版本的測試數(shù)據(jù)也很詳細，包括平均速度、實時速度、丟包等，圖最下方配上流量圖。VTCP測試結(jié)果如圖9所示。

圖9 VTCP測試結(jié)果

本文最重視的是速度，UDX是225kB／S，VTCP是193KB／秒，其實已經(jīng)相當接近了，然而丟包率VTCP是23%而UDX是13%。左下角是兩次比較的流量圖。UDX測試結(jié)果與比較VTCP結(jié)果如圖10所示。

圖10 UDX測試結(jié)果與比較VTCP結(jié)果

7 優(yōu)化后的UDX優(yōu)勢

7.1 帶寬的評估、預(yù)測

（1）在檢測最大發(fā)送窗口的時候，是參照RENO算法，丟包檢測。但是在之個過程中，UDX還檢測了ACK的回復(fù)率，當出現(xiàn)ACK回復(fù)頻率發(fā)生變化 （變化率K＞0.35）時表明現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了波動，可以預(yù)測已經(jīng)達到擁塞臨界，這有點象VEGAS一樣，可以提前預(yù)測出現(xiàn)擁塞，這時UDX調(diào)整慢啟動閥值，提前進入擁塞避免階段。

（2）結(jié)合了SACK算法，每個ACK協(xié)帶了多個應(yīng)答包，從而精確實現(xiàn)了選擇性重傳。減少了不必要的重傳。與傳統(tǒng)ACK不同點是，協(xié)帶了更多的ACK，而且設(shè)計了新的ACK結(jié)構(gòu)，增加壓縮ACK方法，從而應(yīng)答數(shù)據(jù)量也比較少。

（3）在擁塞避免階段，通過計算DIFF＝ minrtt＊（wnd／minrtt－wnd／rtt）＜avgbew＊0.35f，提前預(yù)測擁塞。這個不同點在avgbew，這個值是通過ACK應(yīng)答計算而來，接近真實值，從而避免了傳統(tǒng)VEGAS的計算值不準確（一般不準確發(fā)生在，由于網(wǎng)關(guān)的硬件限速）。

（4）丟包檢測算法，每個發(fā)送包上記錄了，上次發(fā)送的時間和最大發(fā)送序號，當收到ACK時和當前對應(yīng)量進行比較，可以精確知道哪個包需要重傳，而不必等到超時到來。從而可以快速響應(yīng)重傳節(jié)省了時間。

（5）快速恢復(fù)，當UDX聯(lián)續(xù)收到二個新的ACK時立即恢復(fù)到先前的發(fā)送窗口，減少了恢復(fù)開消。

（6）結(jié)合WEST WOOD，通過統(tǒng)計方式計算流量，通過RTT／WND＝BEW的公式，計算理論發(fā)送窗口和實際窗口進行比較，從而提高穩(wěn)定性，使發(fā)送穩(wěn)定在實際的帶寬。

7.2 快速重傳

UDX的ACK設(shè)計，其實就是SACK協(xié)議，但是實現(xiàn)手法是不同于SACK，SACK是首尾序號對，而UDX是一個起始序號，及后面的相對序號組成，這樣可以容納更多的ACK。當發(fā)送方收到任何一個ACK時就可以準確的確定哪個包已經(jīng)丟掉了，這時可以馬上重傳，而不需要等到超時后再重傳，從而提高了實時性及間接的提高了吞吐量。

7.3 AIDM 的改進［10］

（1）慢啟動階段是W ＋＝1，擁塞避免階段是W ＋＝1／W；

（2）UDX在窗口管理上，也采用了不同的設(shè)計方法。其中引入了一個飽和狀態(tài)，也就是最佳狀態(tài)。而實際發(fā)送速度是這個最佳狀態(tài)時的1.25倍發(fā)送速度。這樣可以保證較高的竟爭性。

（3）UDX中度量的單位是當前流量，控制窗口的核心思想是控制流量的增量。當增量趨近于實際流量的＜＝5%波動時，認為流量已經(jīng)最大，這時進入飽和狀態(tài)，當UDX進入飽和狀態(tài)時，轉(zhuǎn)入擁塞避免加速模式，窗口不增大反而會減小，達到一個動態(tài)平橫，使發(fā)送速度，始終穩(wěn)定在一個水平上。

（4）另外不同點是，窗口控制是傳統(tǒng)TCP是每周期增長幅度最大為1，而UDX是ACK驅(qū)動窗口增長的，并沒有限制在RTT內(nèi)變化值，所以加速可能會在一個RTT內(nèi)超過1。

（5）UDX針對不同的網(wǎng)絡(luò)進行了RTT的自動適應(yīng)算法，引入了一個筆者定義的理論流量的概念，其與實際收到的數(shù)據(jù)計算的流理進行比較，當理論流量小于實際流量時會對窗口進行校正，使其保持在當前流量的窗口大小，這樣流量更加平穩(wěn)，不會出現(xiàn)偏差。只有流量的平穩(wěn)性才能讓其他參數(shù)有意義，否則流量控制成為空談，這也是其他算法的缺點。

（6）丟包控制：UDX每收到一個丟包信號時，會對擁塞窗口進行調(diào)整，采用sstresh＝wnd＊a，wnd＋＝b；其中a，b（可負）是UDX經(jīng)驗值，具體參數(shù)可以調(diào)整。

（7）結(jié)合丟包控制：UDX在每100個ACK到來會計算一次丟包率，根據(jù)丟包率對A，B進行調(diào)整，這樣更能結(jié)合實際網(wǎng)絡(luò)狀況對窗口進行調(diào)整。為了追求最大速度，UDX是適當?shù)脑试S丟包，以保證數(shù)據(jù)的最大吞吐量。

7.4 算法的優(yōu)化

主要優(yōu)化在于重傳策略，及超時時間計算，重傳策略上不同與其他算法，主要是

（1）超時重傳是由ACK驅(qū)動，而不是僅依靠定時器，這樣可以更快的重傳數(shù)據(jù)，增加實時性。

（2）由于UDP的特性，目前 UDX是采用1.5倍計算的超時時間。超時時間為RTT＋4＊｜dRTT｜，如果按傳統(tǒng)的TCP的指數(shù)退避算法計算超時時間，在丟包和大延遲的網(wǎng)絡(luò)，性能會急劇下降。

（3）UDX主要重傳發(fā)生在ACK到來時，由于收到ACK，說明網(wǎng)絡(luò)正常，這時重發(fā)數(shù)據(jù)，比盲目依靠定時器重傳可靠的多。UDX定時器只會每次發(fā)一個重發(fā)包，當網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時，就會重新依靠ACK把重發(fā)包快速發(fā)出去。

（4）啟動加速時，UDX是通過理論流量作為參考的，當計算的理論流量，在＜1／MINRTT時，UDX是忽略丟包的，這樣可以較快的加速到實際最大帶寬

7.5 針對wifi調(diào)整參數(shù)

在無線3G領(lǐng)域，UDX沒有做過多的優(yōu)化，無線網(wǎng)絡(luò)主要特性和有線網(wǎng)絡(luò)還是比較明顯。其特點是波動大、流量不穩(wěn)定、丟包率不固定、完全受環(huán)境的信號影響。從這個特性上來看，UDX的若干改進還是比較適合這種環(huán)境，較其他算法，更有抗丟包和干擾。比如，ACK設(shè)計及快速重傳等。

7.6 友好性

UDX相對TCP來說，是完全不友好的，一般UDX和TCP同時運行，TCP所占流量基本一半不到。較其他算法更具有搶占性。這個主要原因還是由于UDX算法決定的。UDX在超時重傳上比較精確，造成其他的算法還沒有來得及恢復(fù)窗口時，UDX已經(jīng)恢復(fù)到了最佳窗口從而更多的利用帶寬。

7.7 在多媒體傳輸上的優(yōu)勢

（1）Udx主要體現(xiàn)在其實時性，特別適合傳送視頻，網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜，環(huán)境 越是惡劣，越是適合UDX。對于音頻，UDX適合在低延遲，低丟包率的網(wǎng)絡(luò) （RTT小于150MS，丟包小于5%）。因為是可靠數(shù)據(jù)傳播 ，相對于RTP這類實時協(xié)議音質(zhì)要好很多。但實時性略差，或人感覺不出來，在丟包環(huán)境，只要延遲小于100ms，語音較RTP有較大提高，實時性也感覺不出來。

（2）對于丟包大，特別是延遲大的網(wǎng)絡(luò)，由于個別包的丟失，可能會造成較大的語音延遲。但UDX在算法層支持不可靠和半可靠傳輸，相當于一個變相的折中。這時和RTP沒有明顯區(qū)別。

（3）另外一個特點可以說是另外的，UDX支持單條連接上內(nèi)置了四條子通道。每條通道相當于一個小的UDX連接，都是可靠傳輸，也可以設(shè)置成不可靠，各條子通道不影響。

（4）特點是各個子通道可以設(shè)置優(yōu)先級別，這樣，可以支持優(yōu)先發(fā)送某些數(shù)據(jù)。

（5）比如語音或遠程控制，這類需要實時畫面的應(yīng)用，不會影響總共的吞吐量，這相當于UDX在應(yīng)用層上一個優(yōu)化設(shè)計。

8 結(jié)束語

優(yōu)化后的UDX協(xié)議，針對wifi調(diào)整參數(shù)使得UDX的若干改進適合無線領(lǐng)域，較其他算法，更有抗丟包和干擾；在算法上主要優(yōu)化在于重傳策略，及超時時間計算兩方面，超時重傳非常精確，在其他的算法還沒有來得及恢復(fù)窗口時，UDX已經(jīng)恢復(fù)到了最佳窗口從而更多的利用代寬。其優(yōu)勢在于可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上追求最大代寬利用率，吞吐量及實時性。高效率是其優(yōu)點，友好性是其缺點。

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