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送窗口,并且有选择性的报告丢包(SACK)以防止TCP在一 (3)基于UDP的流量喷发
个往返时间内速率下降过多。一些更高级的机制直接修改TCP 由于传统TCP传输协议的低效,以及修改TCP协议本身的
的速率控制机制。譬如,这些“高速”TCP协议通常在丢包的 复杂性,近几年人们相应推出了一些基于UDP的传输协议。其
时候速率减少更缓慢,而在无网络拥塞的时候速率增加更快。 中比较常见的开源协议譬如Tsunami和UDT,正被许多商用产
但是,因为这些协议并没有改变TCP根本的基于丢包的速率控 品(Signiant, File Catalyst和Sterling Commerce)使用。
制,所以只能在丢包比较小的情况下充分利用带宽,而在丢包 不幸的是,这些协议并没有高质量的设计,仅仅是采用了基于
比较严重的情况下带宽利用率仍然极其低下。非标准的TCP/ UDP的流量喷发。更具体的说,这些协议通常可以保证传输的
IP协议栈通常以独立的代理服务器的形式部署在数据中心或广 可靠性,而在此之上采用简单的速率控制来响应网络拥塞。但
域网链接的前端。这通常需要安装新的硬件设备或更换已有的 由于其粗糙的可靠性机制和速率控制设计,这些协议往往传输
操作系统。相比而言,速铂的产品可以和现有的运行环境无缝 效率很低,并且会加重网络拥塞造成大量丢包,对网络中其余
集成,无需对已有软硬件设备做出改动。 的TCP数据流有极坏的影响。
并行TCP/IP数据流也是一种对TCP/IP协议栈提供加速 2.基于Fasp协议的Aspera传输方案
的方法,当单个TCP数据流带宽利用率很低时,用多个数据流 Aspera是一款高速传输软件[3],并包含开放定制化的解决
可以使总的带宽利用率增加。但是由于这种简单的方法没有对 方案,创新了新一代的传输技术Fasp,并能不受文件大小、形
TCP的速率控制机制做出任何改进,所以在丢包率严重的情况 态、传输距离、网络条件限制,以最高效的速度来协助用户迁
下(大于10%),其性能仍然不能得到保障。打开多个数据流 移各地的数据。解决方案的核心是Fasp传输专利技术,它是一
会大量耗费客户端和服务器端的C P U和内存资源。更严重的 项突破性传输协议,充分利用现有的W A N基础设施和通用硬
是,由于TCP的带宽控制是基于丢包的,所以当并行TCP获得 件,传输速度和效率远超现有的FTP和HTTP技术。Fasp中的
更高的带宽利用率的同时,其实际上已经在瓶颈链路上造成了 带宽利用算法能够快速、自动地发掘带宽容量并充分利用,同
大量的丢包和拥塞,以至于其余应用无法正常工作或导致其速 时,仍为其他传输保留公平流量。使用开放标准加密技术进行
度及其缓慢。 用户身份验证、数据完整性验证,Fasp确保关键业务数据资产
(2)前向差错控制 的全面安全性,而且不会影响到性能。Fasp是一个纯软件应用
前向差错控制是一种在广域网传输中经常被采用的技术 协议,可在通用硬件上和未经修改的标准IP上运行。它可在各
[2]。它的原理是在发送的原始数据之上加传一定比例的冗余 种操作系统上运行(服务器、桌面、移动和云平台),无需改
码,这样当网络拥塞造成丢包的情况下可以通过校验码恢复部 变操作系统,无需在文件传输端点安装驱动程序,无需添加新
分原始数据。严格来说,前向差错控制并不是一种纯粹的加速 装置,也无需改变网络。另外,Aspera拥有开放的接口便于定
机制,而只是一种可靠性手段,因其并未对传输速率有何改 制开发新的功能,且可以与其它业务系统有效融合。
善。前向差错控制只能在一般丢包的情况下改善传输的可靠 3.传输方案对比
性,而其本身在丢包严重的情况下并不能提供完全的可靠性。 为了选取合适的传输方案,通过大量前期进行的技术调
前向差错控制相关的编码/解码需要耗费一定量的CPU资源, 研,产品测试,笔者与同事一起对各类传输方案的最大传输速
在高速网络环境中往往通过特殊硬件实现。相比而言,faspTM 度、带宽利用率、丢包恢复率、稳定性、安全性以及用户体验
所采用的负反馈重传机制可以保证传输100%可靠,并且CPU消 等各方面进行了对比分析,具体如下表1:
耗很小。 通过以上对比,Aspera技术方案在传输速度、高效恢复丢
加速技术类别 Aspera 加速TCP/IP 并行TCP/IP 前向纠错控制 UDP流量喷发
传输速度最大化
高带宽利用率
CPU资源有效利用率
高效恢复丢包
稳定性
安全性
自带监控系统
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