背景

在一对跨地域的机器（美国<->香港），使用TCP（Cubic拥塞控制算法）通信throughput最高2MB/s，丢包率0.02%。使用UDP通信throughput最高能达到140MB/s。

这是一个非常典型的长肥管道（LFN），并且丢包率比较高。尝试使用BBR算法后，throughput可达50MB/s+（Windows系统，通信协议使用用户态MsQuic）。

Loss-based Congestion Control Algorithm

Reno和Cubic是比较经典的，用于TCP的拥塞控制算法。这一类算法使用的是基于丢包反馈的思想，即一旦产生了丢包，就认为链路上产生了拥塞。先将拥塞窗口减半，再进入快速恢复模式。

在快速恢复完成后中，就又会重新进入拥塞避免阶段。

Reno当收到一个ACK包时，会将拥塞窗口增大一个MSS，窗口大小线性增长。而Cubic使用的是一个基于上次拥塞事件产生时间的三次函数，所以拥塞窗口能更快速的恢复到拥塞事件发生之前的大小。

但无论是Reno还是Cubic，在遭遇高丢包率的时候，其拥塞控制窗口的大小会一直处于一个非常小的状态。

在RTT较大时，拥塞窗口的大小增长速度更加缓慢，使得带宽利用率长时间维持在一个较低的状态。

下图为Cubic在有丢包（0.002%, 0.02%, 0 …

throughput and window size

The wisdom of STUP protocol is all about the window size. The throughput of a TCP communication is limited by two windows: the congestion window and the receive window. The congestion window can determine how many bytes that can be send a simple piece of time …

STUP Packet Structure

Brief Introduction of TCP & UDP Packet Structure

STUP pretend itself as a protocol at the Transmission Layer, but actually it's absolutely an Application Layer protocol. So before we start, I'd like to recall some knowledge of two important Transmission Layer protocol: TCP & UDP.

It is well known …

What is STUP?

STUP is the abbreviation of "Speeded/Secure Tcp-like Udp Protocol", which means that it's another TCP over UDP protocol.

Why TCP over UDP?

TCP is a network protocol for general purpose, and it's one of the most commonly used internet protocol on this planet. It is reliable …