# Ditto

**Repository Path**: LYRbbding/Ditto

## Basic Information

- **Project Name**: Ditto
- **Description**: Ditto 是一种基于用户需求感知的网络拥塞控制机制，旨在突破传统拥塞控制算法仅依据网络状态（如带宽、RTT、丢包率）进行调节的局限，通过显式建模用户对不同传输性能指标的偏好，实现更加灵活、个性化的传输控制。
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 10
- **Created**: 2026-01-15
- **Last Updated**: 2026-01-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Ditto：基于用户需求感知的拥塞控制机制

## 📌 项目简介

**Ditto** 是一种**基于用户需求感知的网络拥塞控制机制**，旨在突破传统拥塞控制算法仅依据网络状态（如带宽、RTT、丢包率）进行调节的局限，通过显式建模用户对不同传输性能指标的偏好，实现更加灵活、个性化的传输控制。

Ditto 的核心思想是：

> 在传输层感知网络状态的同时，引入用户需求信息，动态调整拥塞控制策略，在吞吐量、时延等指标之间实现按需权衡。

本项目基于 **QUIC 协议栈 XQUIC**，并在 **Tengine + ngx_http_xquic_module** 上完成工程实现，支持在真实网络环境下进行 HTTP/3 服务部署与实验评估。

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## 🧩 代码组成

本项目围绕 **Ditto 拥塞控制机制** 的实现与验证，整体代码主要由 **Tengine、XQUIC 以及测试客户端** 组成，并依赖若干基础库完成加密、配置与实验支撑。

#### 📁 代码主要目录结构

```
Ditto/
├── tengine/          # Web 服务器（HTTP/3 服务端）
├── xquic/            # QUIC 协议栈（Ditto 核心实现）
├── testclient/       # 实验用客户端程序
├── start-1.6.0.sh/   # 编译与测试脚本
└── README.md
```

#### 关键组件说明

- **xQUIC**
  Alibaba 开源的 QUIC 协议实现，作为 Ditto 的传输层基础。
- **Tengine + ngx_http_xquic_module**
  用于在服务端启用 HTTP/3 服务，并将 Ditto 拥塞控制机制集成至实际部署环境。
- **Ditto 拥塞控制逻辑**
  集成于 Tengine 的 QUIC 相关模块中，通过修改并重新编译 Tengine 生效。

#### 🚀 XQUIC（核心修改模块）

**XQUIC** 是阿里巴巴开源的、遵循 IETF 标准的 QUIC / HTTP3 协议实现，支持 QUIC v1 和 draft-29，是 Ditto 拥塞控制机制的**核心实现载体**。

仓库地址：https://github.com/alibaba/xquic

##### XQUIC 目录说明

- **build/**
  编译过程中生成的构建目录。

- **demo/**
  提供测试用的服务端与客户端示例，以及部分 HTTP/3 连接相关源码，本项目未对该部分进行修改。

- **docs/**
  包含编译与测试说明文档，其中 `API.md` 记录了 XQUIC 的主要接口，便于快速理解与二次开发。

- **include/**
  XQUIC 对外暴露的基础接口与结构体定义。

- **interop/**
  QUIC 互操作测试相关内容，与本项目无直接关联。

- **scripts/**
  XQUIC 自带的测试脚本，用于基础功能验证。

- **src/** （**主要修改位置**）
  XQUIC 的核心源码目录，Ditto 的主要实现集中于此，具体包括：

  - `transport/conn.c`
  - `transport/send_ctl.c`

  Ditto 在该部分实现了新的发送控制逻辑，其中：

  - `active_retrans` 与 `CCA_info` 为 Ditto 拥塞控制的核心实现
  - `extra_sample` 提供了 Ditto 中**拥塞控制切换机制**的示例实现

- **tests/**
  简单功能测试用例，该部分流量规模有限，**不适用于带宽占满型实验场景**。

- **third_party/**
  XQUIC 依赖的第三方库，包括 Tongsuo 和 libxml2 等。

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#### 🌐 Tengine（HTTP/3 服务端）

**Tengine** 是本项目用于部署 HTTP/3 服务的 Web 服务器框架，通过集成 `ngx_http_xquic_module`，实现对 QUIC / HTTP3 的支持。

在 Ditto 中：

- 仅对 **Tengine 源码中的 QUIC 相关模块**进行了修改
- Ditto 的拥塞控制逻辑通过 xQUIC 生效
- 修改完成后需 **重新编译 Tengine 并生成 `tengine-install` 目录** 用于部署

主要修改位置：

```
tengine/
└── modules/
    └── ngx_http_xquic_module/
        └── ngx_xquic.c
```

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#### 🧪 testclient（实验客户端）

`testclient` 用于配合服务端进行实验验证，支持：

- 建立 QUIC / HTTP3 连接
- 触发不同网络与拥塞控制场景
- 收集实验所需的性能指标数据

该模块主要用于论文实验与机制验证，不作为通用客户端发布。

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#### 📌 说明

- 本项目 **不直接修改系统环境**，所有功能通过重新编译 Tengine 与 xQUIC 生效
- Ditto 的实现重点位于 **XQUIC 的发送与拥塞控制路径**
- 代码结构以科研实验复现为目标进行组织

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## 🚀 代码运行与部署

> ⚠️ 本项目仅对 **Tengine 源码** 进行了修改，部署方式为：
> **修改源码 → 重新编译 Tengine → 使用生成的 tengine-install 运行**

### 1️⃣ 编译环境依赖

- **Tongsuo（Babassl）**
  用于 QUIC 所需的加密支持
  https://github.com/Tongsuo-Project/Tongsuo
- **XQUIC**
  QUIC 协议实现
  https://github.com/alibaba/xquic
- **Tengine（≥ 3.0.0）**
  Web 服务器框架
  https://github.com/alibaba/tengine

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### 2️⃣ 编译流程概述

#### （1）编译 Tongsuo

```bash
./config --prefix=/home/qnwang/worknew/babassl
make
make install
```

#### （2）编译 XQUIC

```bash
cmake \
  -DXQC_SUPPORT_SENDMMSG_BUILD=1 \
  -DXQC_ENABLE_BBR2=1 \
  -DXQC_ENABLE_RENO=1 \
  -DSSL_TYPE=babassl \
  -DSSL_PATH=... \
  -DSSL_INC_PATH=... \
  -DSSL_LIB_PATH=... \
  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug \
  -DXQC_ENABLE_EVENT_LOG=1
make -j
```

> 若使用 XQUIC ≥ 1.6.2，需额外添加：
> `-DXQC_NO_PID_PACKET_PROCESS=1`

------

#### （3）编译 Tengine（集成 Ditto）

```bash
./configure \
  --with-xquic-inc="../xquic/include" \
  --with-xquic-lib="../xquic/build" \
  --with-http_v2_module \
  --add-module=modules/ngx_http_xquic_module \
  --with-openssl="../Tongsuo"
make
make install
```

------

### 3️⃣ 部署与运行

- 将以下目录整体移动到目标服务器（路径需保持一致）：
  - `tengine-install`
  - `xquic`
  - `babassl`

```bash
rsync -av tengine-install user@server:/home/xxx/
```

- 启动服务：

```bash
cd tengine-install/sbin
./tengine
```

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### 4️⃣ HTTP/3 验证

- 浏览器访问：

```
https://<server_ip>:8443/
```

- 查看响应头：

```
Alt-Svc: h3=":8443"
```

- 使用 Wireshark 抓包确认：

```
(quic || http3)
```

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## ⚙️ 拥塞控制配置说明

- 支持的拥塞控制算法：
  - **BBR**
  - **CUBIC**
  - **COPA（需额外修改源码）**

### COPA 支持说明

默认配置下 COPA 无法直接启用，需要在：

- `ngx_xquic.c` 中补充 COPA 接口
- 并在 `xquic.h` 中声明 `xqc_copa_cb`

修改完成后，重新编译 Tengine 即可生效。

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## 👥 贡献者

- **王清楠**
  西安交通大学
  研究方向：拥塞控制 / QUIC / 用户需求感知传输机制
  联系方式：wangqingnan@stu.xjtu.edu.cn

欢迎对本项目感兴趣的研究者和工程实践者交流与合作。