Ftrans的核心技术——CUTP超高速传输协议

CUTP(Conris Ultra-high-speed Transfer Protocol)是一种全新的软件技术,它彻底克服了传统数据传输软件例如FTP、HTTP的固有瓶颈,实现了在各种共享和私有网络环境中传输速度的最大化。这种技术可以获得完美的传输效率,不为网络延迟和丢包所限制。不管网络距离和动态性能如何,即便是在最困难的网络条件下(例如卫星、无线和洲际远程链接),文件传输时间仍然可以得到保障。

传统数据传输的挑战

在理想情况下,数据文件可以通过现有应用程序例如FTP文件传输,HTTP下载实现在全世界范围内IP网络间快速、经济的传输。但是,在实际网络中,传统的手段无一不陷入传输速度的瓶颈中,以至于甚至无法利用已有网络带宽的一小部分。这是由于这些应用都基于同一种传输协议——TCP。

传输控制协议(TCP)有一个根本的速度瓶颈,这个瓶颈随着传输延迟和网络丢包率的增加而变得愈发明显。速度瓶颈的形成和 TCP 控制数据流量速率的机制密切相关。TCP 发送端需要得到数据接收端收到每个数据包的确认消息才向网络中注入新的数据。但是由此产生的传输速率的增加却随传输延迟的增加而减小。当遇到丢包时,TCP 简单的认为所有丢包都是因为网络拥塞造成的,而无法区分拥塞造成的丢包和信道本身差错造成的丢包。在这种情况下,TCP 就会迅速的减低自身的传输速率。简而言之,TCP 的传输速率在丢包时下降过多,而在正常情况时增加又太过缓慢,以至在高速广域网上无法充分利用已有带宽。

CUTP超高速传输协议

CUTP是一种全新的应用层协议,特别为企业关键型文件传输所设计,可以满足其所需的高速度,可预测性和百分之百的安全可靠性。CUTP出众的性能对所有的网络传输媒体皆适用。

和 TCP 吞吐率的特性相比,CUTP的传输速率完全不受网络延迟的影响,并且也对网络丢包有很好的鲁棒性。如图2所示, CUTP实现了传输速率的最大化,在某些情况下可以比TCP快千倍。其速率具有可预测性。例如在10%的丢包情况下,CUTP的吞吐率可以达到网络链接带宽的 90%。在极端情况下,CUTP的吞吐率仅为终端系统的吞吐能力(通常是磁盘读写吞吐率)所限制。

作为一种数据传输协议,CUTP具有应用层传输的完全可靠性。CUTP的可靠性设计是基于一种负反馈的机制:接收端检测到丢包并把需要重传的包信息反馈给发送端。通过理论优化,CUTP的重传机制只针对真正的丢包,没有冗余传输和带宽浪费。其重传效率接近百分之一百。

Ftrans的技术特点

高速传输

Ftrans实现了单个数据流上速度的最大化,在各种网络条件下均可大幅提高带宽利用率,传输速率是传FTP传输的数十倍以上。

高可靠性

Ftrans不受网络延迟和丢包的影响,尤其在恶劣(高延迟)网络条件下,Ftrans仍然可以顺利完成传输任务,且性能优势将更加明显

数据完整性

Ftrans高速传输解决方案提供了完善可靠的数据校验和错误重传机制,在任何网络环境下均能保证数据传输结果的完整性和正确性。

内置的安全性

Ftrans内置了完整的安全性,支持对传输过程中的数据进行加解密处理,有效防止数据在传输过程中被篡改或窃取。

部署简单方便

Ftrans高速传输系统只需要通过简单的软件安装即可实现快速部署,而不需要对现有网络设备、操作系统及软件环境进行复杂的配置和调整,有效的控制了系统安装部署及维护的成本和代价。

全程可控

Ftrans提供了面向用户的传输任务监视与控制接口,用户可以在传输全程直观掌握数据传输任务的状态和进度,并可即时对传输任务进行调度。

Ftrans和FTP性能比较

以下几幅图比较了Ftrans文件传输和FTP文件传输在典型网络条件下的吞吐率和所需时间。在每一个测试中,一个 1GB的文件在两台预装有Ftrans和 FTP的测试机之间互传。

千兆城域网和广域网

传统的基于 TCP的文件传输技术譬如 FTP在遇到丢包的时候迅速减速,所以无法在高速网路链接上长期保持平稳的传输速度。例如,在城域网条件下,基于TCP的文件传输的理论最大吞吐量大约是50Mbps,无论链接带宽是多少。如图所示,实际的FTP吞吐量更少只有 22 Mbps。

相比而言,Ftrans数据流在相同的条件下可以获得极高的带宽利用率。在本图中,Ftrans数据流的吞吐率为509Mbps,接近了磁盘读写速度的极限。也许更加重要的是,Ftrans在延迟和丢包率增加的情况下仍然可以保持几乎相同的速度(在200微秒2%丢包率下达到505 Mbps)。与此同时FTP的吞吐率则减低到了 550Kbps。两者的传输速率差距达到了近千倍。

高延迟卫星链路

卫星链路特有的高延迟和高丢包率对FTP的传输性能有极大的影响,甚至使通过卫星传输大量数据变得不切实际。而Ftrans的传输速率则不为单个或一连串卫星链接所带来的延迟和丢包而受影响。如下图所示,Ftrans数据流可以在45Mbps的卫星链路上实现百分之九十的带宽利用。即使在超常的丢包率(20%)的条件下,其吞吐率仍可以接近40Mbps。而FTP的传输吞吐率一直在100Kbps以下。

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