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\chapter{结论与展望}
\label{chap:结论与展望}

\section{工作总结}

随着云计算和实时互联网应用的发展，跨地域覆盖网络需要在全球范围内为用户提供稳定的低延迟、高带宽和低丢包传输服务。传统方案通常依赖专线链路保证服务质量，但专线链路价格较高，难以满足大规模跨域覆盖网络的成本优化需求。已有链路调度类方法尝试在公网质量较好时将部分流量迁移至公网链路，以降低专线链路上的承载流量；已有冗余编码类方法则通过端到端前向纠错编码缓解网络丢包对应用体验的影响。然而，本文的测量和分析表明，公网链路质量下降时段往往与用户流量高峰重合，使得基于公网分流的调度方法难以有效削减专线峰值成本；同时，跨域覆盖网络中不同公网链路片段质量差异显著，端到端统一添加冗余会在质量良好的片段上引入不必要的带宽开销。

针对上述问题，本文提出了一种面向跨域公网链路的分段质量修复方法。本文方法不再依赖专线链路作为后备方案，而是在全公网互联的覆盖网络中识别和修复低质量链路片段。对于质量良好的链路片段，系统保持普通转发，以避免额外开销；对于丢包率较高、存在连续突发丢包的链路片段，系统在片段两端加入前向纠错编码与丢包恢复机制，从而将质量修复限制在真正发生问题的网络范围内。该思路充分利用了覆盖网络中间节点可控、路径可分段的特点，在降低链路成本的同时提升公网链路的有效传输质量。

围绕这一思路，本文设计并实现了一套分布式覆盖网络转发与链路优化系统。系统采用中心控制器和分布式转发节点相结合的架构，由控制器维护连接状态、下发转发表项并计算FEC参数，由转发节点执行普通转发、FEC编码和FEC解码。为适应通用覆盖网络中用户包大小可变的特点，本文设计了交织XOR分组编码方案，使冗余包以独立数据包形式发送，避免修改用户报文内容；为适应公网链路质量的动态变化，本文建立三状态丢包信道模型，并根据接收端上报的丢包统计动态选择交织深度和保护包数；为避免FEC解码按组恢复造成突发输出，本文进一步设计了基于PI控制器的输出速率控制机制，使解码后的数据包以更平滑的节奏交付给上层传输协议。

最后，本文使用Rust语言实现了上述系统，并在模拟跨域低质量链路的实验环境中对本文方法进行了验证。实验结果表明，在0至2\%的链路丢包率范围内，本文方法能够正确识别低质量链路片段并在该片段启用FEC修复，在无丢包链路片段上保持普通转发。与直接转发方案相比，本文方法在存在丢包时显著提升了端到端吞吐量，最高实现了约3.6倍的吞吐提升。实验也表明，本文方法在无丢包场景下仅引入较小的额外开销，而在低质量公网链路场景下能够有效缓解丢包对传输性能的影响，验证了分段链路质量修复思路的有效性。

\section{未来工作展望}

本文提出的分段链路质量修复方法为全公网覆盖网络提供了一种降低专线依赖、提升跨域传输质量的思路，但仍有若干方向值得进一步研究。

首先，可以进一步优化FEC参数选择算法。本文当前的参数调整方法基于接收端上报的丢包统计估计链路丢包模型，并在延迟约束和残余丢包率约束下选择编码参数。后续工作可以引入更精细的链路状态建模方法，进一步区分孤立丢包、短突发丢包和长突发丢包等不同模式，并结合在线反馈机制持续修正模型参数。通过更准确地匹配链路的实际丢包特征，系统可以在不显著增加冗余开销的前提下进一步降低FEC恢复失败的概率，从而提高修复后链路质量的稳定性。

其次，可以在链路片段层面引入轻量级重传机制。FEC能够在不等待端到端反馈的情况下恢复大部分丢包，但在丢包模式超出当前编码参数保护能力时，仍可能出现少量残余丢包。由于本文系统将修复逻辑部署在相邻覆盖网络节点之间，链路片段的往返时延通常显著小于完整端到端路径的往返时延。因此，未来可以在FEC恢复之后，针对剩余的少量未恢复数据包触发链路级快速重传，以较短的链路局部反馈时延补充FEC的恢复能力。FEC与链路级重传相结合，有望在保持较低恢复延迟的同时进一步降低应用层感知到的残余丢包率。
