CN102594672A - 适用于低可靠网络环境下高质量互联网通讯的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于低可靠网络环境下的高质量互联网通讯技术，包括发送端、多台转发服务器、接收端。所述通讯方案、需要相互通讯的发送端，接收端同时连接多台转发服务器，通过多台转发服务器转发数据进行通讯，发送端将待发送的通讯数据包做上唯一性标识，每个数据包同时向多台转发服务器发送，由多台转发服务器传输至接收端。接收端按照时间优先，消除冗余的方案解析数据包。

Description

适用于低可靠网络环境下高质量互联网通讯的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种适用于低可靠网络的高质量互联网传输技术，属于互联网技术领域。

背景技术

随着互联网技术的发展，在地理上分散的用户可以藉由互联网共聚一处，远距离进行实时信息交流与共享。由于互联网上丢包和延时的随机性，当我们在使用互联网进行语音通话的时候，常常会有随机卡住现象，该现象的背后即是丢包。1对1连接出现这种现象时，由于没有备份数据通道，因而无法进行挽救，在语音通话卡住时只能保持在卡住状态，无法进行施救。

在上述描述中，网络语音通信中目前采用的1对1的单数据通道的互联网通讯技术，在现有互联网用户变的越来越多，互联网连接越来越复杂，网络环境会随机丢包的情况下，给通讯双方带来了体验上的不连贯，不顺畅的现象。通过本申请的解决方案，则可以改善这一状况。

发明内容

本发明的目的是解决现有单数据通道的互联网通讯技术的缺陷，实现低可靠网络的高质量互联网传输数据。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于在低可靠网络环境下实现高质量互联网通讯的系统，所述系统包括发送端、多台转发服务器、接收端；

所述发送端用于将需发送的单个数据包做唯一性标识，并将数据包同时转发给多台转发服务器；

所述转发服务器用于接收发送端发送的数据包，并把数据包转发至接收端；其中，每台转发服务器在接收到数据包后均向接收端转发该数据包；

所述接收端用于收集从多台转发服务器转发过来的数据包，并检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，则直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，则解析并处理该数据包。

上述技术方案、需要相互通讯的发送端，接收端同时连接多台转发服务器，通过多台转发服务器转发数据进行通讯，发送端将待发送的通讯数据做上唯一性标识，每个数据包同时向多台转发服务器发送，传输至接收端。接收的客户端按照时间优先，消除冗余的方案解析数据包。即使客户端与各台转发服务器的通讯丢包率为10％，那么n台总计的丢包率就是n个10％相乘，总体上的丢包率就很低了，先到的数据包优先的处理可以大大的降低网络延迟。本发明可以实现在低可靠的网络环境下，保持很低的丢包率和很少的时间延迟。

此外，本发明提供了一种在低可靠网络环境下实现高质量互联网通讯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、发送端将需发送的单个数据包做唯一性标识；

步骤2、发送端将数据包同时转发给多台转发服务器；

步骤3、所述转发服务器接收发送端发送的数据包，并把数据包转发至接收端；其中，每台转发服务器在接收到数据包后均向接收端转发该数据包；

步骤4、接收端收集从各台转发服务器转发过来的数据包，接收端首先检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，则直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，解析接收该数据包；

步骤5、接收端处理该数据包。

所述步骤1前包括：

步骤10、发送端通过自主选择连接到多台或全部的转发服务器；

步骤11、接收端通过自主选择连接到多台或全部的转发服务器。

其中，所述多台转发服务器之间可以相互通讯；所述转发服务器之间采用最低冗余的数据包传输方式，即单个具有唯一性标识的数据包，最多只在两个转发服务器之间通讯1次，以达到信息共享。

所述转发服务器之间采用最低冗余的数据包传输方式具体包括：

如果该转发服务器上既连接有发送端，又有接收端，则检查该数据包的唯一性标识，确认是否已转发到接收端过，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端，如果该转发服务器上只有发送端没有接收端，则在向其它转发服务器发送数据的发送记录中查找该数据包的唯一性标识：如果有记录，则抛弃该数据包；如果没有记录，则发送数据包到其它的转发服务器；如果该转发服务器上只有接收端没有发送端，当其它转发服务器发送过来数据包时，该转发服务器检查该数据包的唯一性标识，确认该转发服务器是否已将该数据包转发到接收端，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。

由于将单个数据包经不同通道发送多次，本发明具有以下优点：

在某一个通道产生丢包现象时，其它的通道会补偿丢包的数据，因而大大的降低了丢包率。由于多条通路同时发送数据，取最先到达的数据，因而会有最低的时间延迟。

本申请通过采用1对多，多对1的转发式连接模式，通过架设多台转发服务器，发送端，接收端同时连接多台转发服务器进行通讯的方案，这样发送端和接收端之间的连接通道变成了很多条。当一条连接通道出现丢包现象的时候，另外的连接通道可以补上这一损失。我们来计算一下：假设有共4条通道，每条通道的丢包率为10％(这已经相当的差了)，则四条通道的总体丢包率只有4个10％相乘，即0.01％的丢包率，通讯质量就特别好。如果采用架设多条传输通道的方式，则可以改善这一状况。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明适用于低可靠网络的高质量互联网传输技术的系统；

图2为本发明适用于低可靠网络的高质量互联网传输技术的单次通讯流程；

图3为本发明适用于低可靠网络的高质量互联网传输技术流程图。

具体实施方式

为实现本发明，如图1所示，首先需要建立适用于低可靠网络的高质量互联网传输系统，包括发送端、多个转发服务器、接收端。

发送端、接收端，通过多台转发服务器建立多条连接通道，用于传输数据。发送端将待发送的通讯数据做上唯一性标识，每个数据包同时向多台转发服务器发送，由多台转发服务器传输至接收端。接收端按照时间优先，消除冗余的方案解析数据包。

所述的发送端、接收端与转发服务器的连接是动态的；所述发送端，接收端能够通过网络检测，选择多台转发服务器中的n台进行连接，也能够全部连接，连接中断后会自动的寻找新的转发服务器并进行连接，所述n大于等于3。

其中，发送端通过TCP或UDP传输协议连接多台转发服务器中的几个或者全部，建立传输通道。能够用将发送前的瞬间的时间作为唯一性标识，或在产生数据包的时候对数据包计数作为唯一性标识来标记数据包。发送端将单个数据包做唯一性标识，同时向多台转发服务器发送。

接收端将接收到的数据包按照时间优先消除冗余的原则进行数据处理；所述接收端，将数据包按照具有相同唯一性标识的数据包，只取最先到达的数据包进行处理的原则来处理数据。其中，接收端通过TCP或UDP传输协议连接多台转发服务器中的几个或者全部，建立传输通道。接收数据包时，接收端首先检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，则接收该数据包并进行处理。

所述多台转发服务器之间可以相互通讯。所述转发服务器之间相互通讯，两两连接，采用最低冗余的数据包传输方式，即单个具有唯一性标识的数据包，最多只在两个转发服务器之间通讯1次，以达到信息共享。

其中，转发服务器能够接受发送端、接收端的连接请求，同时任意两台转发服务器之间通过TCP或UDP传输协议互相连接。多台转发服务器之间，以最低冗余的方式共享数据包信息。如果该转发服务器上既连接有发送端，又连接有接收端，则检查该数据包的唯一性标识，确认所述数据包是否转发到接收端过，如果转发过，则由该转发服务器直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。如果该转发服务器上只有发送端没有接收端，则由该转发服务器在其向其它转发服务器的发送记录中查找该数据包的唯一性标识：如果有该数据包的记录，则抛弃该数据包；如果没有该数据包的记录，则发送数据包到其它的转发服务器。如果该转发服务器上只有接收端没有发送端，当有其它转发服务器发送过来数据包时，该转发服务器检查该数据包的唯一性标识，确认该转发服务器是否已将该数据包转发到接收端，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。

由于，在本实施例中，通过合理分布转发服务器的网络节点位置，可以最大限度的保证，发送端、接收端，在任意网络环境下，均能连接到较好的转发服务器，从而达到较好的通讯效果。

在采用本方案时，如果是对已有应用程序进行修改，则只需要在原有代码基础上重新封装通讯层，而对整体的应用程序构架没有影响。因此，在本实施例中，适用于低可靠网络的高质量互联网传输技术，在具体编程时可一次性封装接口，而后多次重复使用。

在互联网通讯中常常需语音、视频等等连续性信号的传输，采用此技术后，可以明显改善由互联网丢包造成的视频不连贯，声音变卡等现象。通讯参与者可以通过其发送端，发送自己的语音、视频信息，通过接收端接收对方的语音、视频信息，从而达到视频清晰，语音连贯的互联网通讯效果。

本发明还提供了一种适用于低可靠网络的高质量互联网传输的方法，如图3所示，包括如下步骤：

步骤1、发送端将需发送的单个数据包做唯一性标识；

步骤2、发送端将数据包同时转发给多台转发服务器；

步骤3、多台转发服务器接收发送端发送的数据包，并把数据包转发至接收端；其中，每台转发服务器在接收到数据包后均向接收端转发该数据包；

步骤4、接收端收集从各台转发服务器转发过来的数据包，接收端首先检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，则直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，解析接收该数据包；

步骤5、接收端处理该数据包

上述根据所述的适用于低可靠网络的高质量互联网传输的方法，其中多台转发服务器之间，以最低冗余的方式共享数据包信息。

所述多台转发服务器之间，以最低冗余的方式共享数据包信息具体包括：

如果该转发服务器上既连接有发送端，又连接有接收端，则检查该数据包的唯一性标识，确认所述数据包是否转发到接收端过，如果转发过，则由该转发服务器直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。如果该转发服务器上只有发送端没有接收端，则由该转发服务器在其向其它转发服务器的发送记录中查找该数据包的唯一性标识：如果有该数据包的记录，则抛弃该数据包；如果没有该数据包的记录，则发送数据包到其它的转发服务器。如果该转发服务器上只有接收端没有发送端，当有其它服务器发送过来数据包时，该转发服务器检查该数据包的唯一性标识，确认该转发服务器是否已将该数据包转发到接收端，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种适用于在低可靠网络环境下实现高质量互联网通讯的系统，所述系统包括发送端、多台转发服务器、接收端，其特性在于，

所述发送端用于将需发送的单个数据包做唯一性标识，并将数据包同时转发给多台转发服务器；

所述多台转发服务器用于接收发送端发送的数据包，并把数据包转发至接收端；其中，每台转发服务器在接收到数据包后均向接收端转发该数据包；

所述接收端用于收集从多台转发服务器转发过来的数据包，并检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，则直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，则解析并处理该数据包。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的发送端、接收端与转发服务器的连接是动态的；

所述的发送端、接收端能够通过网络检测，选择多台转发服务器中的n台进行连接，也能够全部连接，连接中断后会自动的寻找新的转发服务器并进行连接，所述n大于等于3。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多台转发服务器之间可以相互通讯；

所述转发服务器之间采用最低冗余的数据包传输方式，即单个具有唯一性标识的数据包，最多只在两个转发服务器之间通讯1次，以达到信息共享。

4.根据权利要求1至3所述的系统，其特征在于，发送端将单个数据包做唯一性标识，并同时向多台转发服务器发送；

所述发送端，将数据包按照唯一性分类的方法，做时间上或内容上的唯一性标识，并复制多份同时向多台转发服务器发送。

5.根据权利要求1至4所述的系统，其特征在于，接收端将接收到的数据包按照时间优先消除冗余的原则进行数据处理；

所述接收端，将数据包按照具有相同唯一性标识的数据包，只取最先到达的数据包进行处理的原则来处理数据。

6.一种在低可靠网络环境下实现高质量互联网通讯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、发送端将需发送的单个数据包做唯一性标识；

步骤2、发送端将数据包同时转发给多台转发服务器；

步骤3、所述转发服务器接收发送端发送的数据包，并把数据包转发至接收端；其中，每台转发服务器在接收到数据包后均向接收端转发该数据包；

步骤4、接收端收集从多台转发服务器转发过来的数据包，接收端首先检查该数据包的唯一性标识，如果之前接收过该标识的数据包，则直接将新接收的数据包抛弃，如果未接收过该标识的数据包，解析接收该数据包；

步骤5、接收端处理该数据包。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤1之前包括：

步骤10、发送端通过自主选择连接到多台或全部的转发服务器；

步骤11、接收端通过自主选择连接到多台或全部的转发服务器；

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多台转发服务器之间可以相互通讯；

所述转发服务器之间采用最低冗余的数据包传输方式，即单个具有唯一性标识的数据包，最多只在两个转发服务器之间通讯1次，以达到信息共享。

9.根据权利要求8所述的方法，所述转发服务器之间采用最低冗余的数据包传输方式具体包括：

如果该转发服务器上既连接有发送端，又有接收端，则检查该数据包的唯一性标识，确认是否已转发到接收端过，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端，如果该转发服务器上只有发送端没有接收端，则在向其它转发服务器发送数据的发送记录中查找该数据包的唯一性标识：如果有记录，则抛弃该数据包；如果没有记录，则发送数据包到其它的转发服务器；如果该转发服务器上只有接收端没有发送端，当其它转发服务器发送过来数据包时，该转发服务器检查该数据包的唯一性标识，确认该转发服务器是否已将该数据包转发到接收端，如果转发过，直接抛弃该数据包，如果没有转发过，则转发该数据包到接收端。

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