53、利用一致性栅栏实现部分有序交付以降低延迟

利用一致性栅栏实现部分有序交付以降低延迟

1. 引言

在数据传输领域，实现高效且低延迟的数据交付是一个关键目标。传统的传输协议在处理数据块的顺序交付时，往往面临着头阻塞（HOL）问题，导致后续数据块的延迟增加。为了解决这一问题，本文提出了一致性栅栏（Consistency Fences，CF）机制，并结合前向纠错（Forward Error Correction，FEC）技术，旨在减少消息阻塞时间，提高数据传输的效率。

2. 相关工作

• 依赖图方法 ：以往支持部分有序交付的工作通常使用依赖图，需要将其发送给接收方，接收方据此确定数据块的交付顺序。然而，基于依赖图实现网络系统来支持部分有序交付较为复杂，且需要预先了解依赖关系。
• 释放 TCP 全序的项目 ：如流控制传输协议（SCTP）和快速 UDP 互联网连接（QUIC），它们通过单连接上的多流传输来解决 HOL 阻塞问题，但缺乏支持部分有序交付的策略。
• 基于 UDP 的数据传输协议（UDT） ：是一种用户级、可靠的广域网（WAN）大数据传输协议，具有内置的基于丢包的拥塞控制算法（CCA）。UDT 有流模式和消息模式，流模式仅支持全序交付，消息模式可设置消息按全序或到达顺序交付，但缺乏表达部分有序设置的机制。
• HTTP 资源优先级 ：为减少网页加载时间，历史上曾使用依赖图来传达 HTTP 客户端和服务器之间的资源优先级，但管理这些图较为复杂。最近，IETF 在 HTTP/3 中选择了一种更实用的方