UDT协议-基于UDP的可靠数据传输协议.docx

UDT（User Datagram Transport）协议是一种基于UDP（User Datagram Protocol）的可靠数据传输协议，设计目的是为了解决在高带宽延迟乘积（Bandwidth-Delay Product, BDP）环境中，传统的TCP协议效率低下的问题。TCP的拥塞控制算法，如Additive Increase Multiplicative Decrease（AIMD）在面对高BDP时，会过于保守地减少拥塞窗口，导致带宽利用率不足，并且容易受到包损失攻击。此外，TCP的拥塞控制策略可能导致具有不同往返时间（RTT）的并发流之间不公平的带宽分配。 UDT协议的设计目标是效率、公平和稳定性。它旨在确保单个或少量的UDT流能够充分利用高带宽连接，即使带宽波动较大，同时保证并发流之间的公平性，不依赖于各自的带宽瓶颈、启动时间和RTT。UDT并不是为了替代TCP，而是与TCP共存，它分配的带宽遵循最大最小公平共享原则，即UDT可以在TCP无法充分利用的带宽中分配资源。 UDT协议架构包含发送和接收两个部分，它们共享同一UDP端口进行通信。发送方根据流量控制和速率控制发送数据，并可能重传丢失的数据。接收方接收数据包和控制包，并根据接收到的信息发送控制响应。UDT试图将数据打包成固定大小的块，称为MSS（Maximum Segment Size），类似于TCP。MSS的大小可以通过应用程序设置，最佳值通常是MTU（Maximum Transmission Unit）减去所有包头的大小。 UDT的拥塞控制算法结合了速率控制和窗口控制，前者调整发送速率，后者限制未确认的包的数量。速率控制参数通过带宽估计技术动态更新，而控制包的发送频率与RTT估计相关。流控制参数则取决于接收端的数据处理速度和可用缓冲区大小。 UDT的数据包由包序号组成，用于数据包的顺序和重传。控制包结构则包含不同类型的控制信息，用于实现可靠性和拥塞控制功能。这些控制信息包括但不限于：握手信息、确认信息、拥塞控制信号等。 UDT协议的实现，如文档中提到的[UDT]，提供了详细的性能分析和实现细节。这种协议特别适用于光纤广域网上的大规模数据传输场景，如网格计算、远程仪器访问、分布式数据挖掘和高分辨率的多媒体流等应用。UDT是一个针对高带宽环境优化的传输协议，旨在提高数据传输效率，实现公平的带宽分配，同时保持系统的稳定性。