CN102917076A - 基于冗余编码的http报文传输、发送和接收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于冗余编码的HTTP报文传输、发送和接收方法，使CDN网络中传输HTTP报文时避免TCP协议在三次握手和超时重传的时间开销，减少HTTP报文的传输时间。其技术方案为：客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文并同时启动定时器，若超过定时器所设的时限值之后未收到来自服务器的HTTP响应或者收到不完整的HTTP响应报文，则使用TCP协议再次发送HTTP请求报文；服务器若通过UDP协议接收到来自客户端的以UDP协议发送的HTTP请求报文，则通过UDP协议并以冗余编码的方式发送HTTP响应，服务器若收到TCP协议发送的HTTP请求，则使用TCP协议发送HTTP响应。
Description
技术领域
本发明涉及一种HTTP报文传输技术，尤其涉及内容分发网络（CDN网络）的HTTP报文传输技术。
背景技术
超文本传输协议（HTTP）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，通过HTTP协议传输的WWW文件对内容的正确性有严格要求，因此要求可靠传输，而HTTP协议本身没有规定实现可靠传输的机制，因此依赖于TCP协议的可靠传输机制。
TCP协议是一种可靠的面向连接的传输层协议，它通过以下方式来提供HTTP报文传输的可靠性：
1.发送端把HTTP报文分割为数据块，并给每一个数据块编号，作为报文发送。
2.发送端每发出一个报文后就为它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文。目的端收到一个报文时，它将发送一个确认。
3.如果不能按时收到确认，它就重发这个报文。否则继续发送后续报文。
TCP协议可以保证HTTP报文传输的正确性，但同时也带来一些问题。HTTP协议通常用于在网站服务器和用户使用的浏览器之间传输WWW文件，HTTP请求的响应时间将对用户体验有重要影响，传输时间越长，用户体验越差。特别对于内容分发网络而言，HTTP请求的响应时间是内容分发网络服务质量的重要评价指标之一。TCP协议可能会延长HTTP报文的传输时间：
（1）TCP协议使用三次握手建立连接，会有一定的网络开销，对于越小的HTTP消息（比如302和304响应等）影响越大；
（2）如果发送的报文丢失或出错，发送方需要等到定时器超时后才会重新发送出错的报文，会延长HTTP报文的传输时间。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于冗余编码的HTTP报文传输方法，使得在内容分发网络中传输HTTP报文时避免TCP协议在三次握手和超时重传的时间开销，减少HTTP报文在CDN网络中的传输时间。
本发明还提供了一种基于冗余编码的HTTP报文发送方法和基于冗余编码的HTTP报文发送方法的接收方法。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于冗余编码的HTTP报文传输方法，包括客户端发送HTTP请求报文的流程和服务器接收HTTP请求并发送响应的流程，其中：
客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文并同时启动定时器，若超过定时器所设的时限值之后未收到来自服务器的HTTP响应或者收到不完整的HTTP响应报文，则使用TCP协议再次发送HTTP请求报文；
服务器若通过UDP协议接收到来自客户端的以UDP协议发送的HTTP请求报文，则通过UDP协议并以冗余编码的方式发送HTTP响应，服务器若收到TCP协议发送的HTTP请求，则使用TCP协议发送HTTP响应。
根据本发明的基于冗余编码的HTTP报文传输方法的一实施例，客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文的过程进一步包括：
客户端对将要发送的HTTP请求报文进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
客户端对每一HTTP请求报文的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
客户端发送HTTP请求报文分片和冗余数据分片。
根据本发明的基于冗余编码的HTTP报文传输方法的一实施例，服务器通过UDP协议并以冗余编码的方式发送HTTP响应的过程进一步包括：
服务器对将要发送的HTTP响应进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
服务器对每一HTTP响应的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
服务器发送HTTP响应的分片和冗余数据分片。
根据本发明的基于冗余编码的HTTP报文传输方法的一实施例，以流水线方式处理HTTP请求报文分片/HTTP响应分片和冗余数据分片。
根据本发明的基于冗余编码的HTTP报文传输方法的一实施例，服务器通过UDP协议接收来自客户端的以UDP协议发送的HTTP请求报文的过程进一步包括：
服务器接收分片，若接收到所有的HTTP请求报文分片，则停止接收数据，并将这些所有的HTTP请求报文分片组装成HTTP报文，若接收的数据中丢失了若干个分片，则判断是否能够使用收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片计算出丢失的分片数据，若能则计算丢失数据并组装成HTTP报文，若不能则等待客户端使用TCP协议重新发送的请求。
本发明还揭示了一种基于冗余编码的HTTP报文发送方法，包括：
发送方对将要发送的HTTP报文进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
发送方对每一HTTP报文的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
发送方发送HTTP报文分片和冗余数据分片。
根据本发明的基于冗余编码的HTTP报文发送方法的一实施例，发送方以流水线方式处理HTTP报文分片，即在分片和计算冗余编码的同时进行发送。
本发明还揭示了一种基于冗余编码的HTTP报文接收方法，包括：
接收方接收HTTP报文分片；
若接收到所有的HTTP报文分片，则停止接收数据，并将这些所有的HTTP报文分片组装成HTTP报文；
若接收的数据中丢失了若干个分片，则判断是否能够使用收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片计算出丢失的分片数据；
若能则计算丢失数据并组装成HTTP报文，若不能则等待发送方使用TCP协议重新发送请求。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的方案是使用UDP协议和冗余编码技术在CDN网络的内部节点之间传输HTTP报文，相比于传统技术，本发明的方案使得在CDN网络传输HTTP报文时避免TCP协议在三次握手和超时重传的时间开销，减少HTTP报文在CDN网络中的传输时间。
附图说明
图1是传统的通过TCP协议进行HTTP报文传输的流程图。
图2示出了本发明的客户端发送HTTP请求报文的流程图。
图3示出了本发明的服务器接收HTTP请求并响应的流程图。
图4示出了本发明的使用UDP协议发送HTTP报文的流程图。
图5示出了本发明的使用UDP协议接收HTTP报文的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明的基于冗余编码的HTTP报文传输方法的实施例包括图2所示的客户端发送HTTP请求报文的流程和图3所示的服务器接收HTTP请求并发送响应的流程。
请参考图2，以下是客户端发送HTTP请求报文的各个步骤的详细描述。
步骤S10：客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文，并同时启动定时器。
客户端使用UDP协议发送HTTP请求报文的具体过程请参考图4的描述。客户端可以以流水线方式处理HTTP请求报文分片和冗余数据分片。
步骤S11：判断是否在定时器设定的时限值内接收到响应，即响应是否超时。若超时则进入步骤S12处理，否则进入步骤S13处理。
步骤S12：客户端使用TCP协议重新发送HTTP请求报文，然后进入步骤S15处理。
步骤S13：客户端接收来自服务器的以UDP协议传输的HTTP响应。
客户端使用UDP协议接收HTTP响应的过程请参考图5的描述。
步骤S14：检查接收到的HTTP响应是否完整，若不完整则进入步骤S12处理，若完整则进入步骤S16处理。
步骤S15：客户端接收来自服务器的以TCP协议传输的HTTP响应，然后进入步骤S16处理。
步骤S16：客户端处理来自服务器的HTTP响应。
请参考图3，以下是服务器接收HTTP请求并发送响应的各个步骤的详细描述。
步骤S20：服务器同时监听TCP端口和UDP端口。
步骤S21：判断监听到的数据的连接类型，若为TCP协议的连接则进入步骤S22处理，若为UDP协议的连接则进入步骤S24。
步骤S22：服务器接收来自客户端的以TCP协议传输的HTTP请求。
步骤S23：服务器使用TCP协议发送HTTP响应。
步骤S24：服务器以UDP协议接收来自客户端的通过UDP发送的HTTP请求。
服务器使用UDP协议接收HTTP请求的过程请参考图5所示。
步骤S25：检查接收到的HTTP请求是否完整，若不完整则进入步骤S26处理，若完整则进入步骤S27处理。
步骤S26：服务器丢弃HTTP请求，不进行响应。
步骤S27：服务器使用UDP协议发送HTTP响应。
服务器使用UDP协议发送HTTP响应的过程请参考图4的描述。服务器可以以流水线方式处理HTTP响应分片和冗余数据分片。
图4示出了本发明的使用UDP协议发送HTTP报文的流程。请参考图4，以下是对发送方发送HTTP报文的各个步骤的详细描述。
步骤S30：发送方获取HTTP报文。
这里的HTTP报文可以是图2中的由客户端发送的HTTP请求，也可以是图3中的由源服务器发送的HTTP响应。
步骤S31：发送方将HTTP报文进行分片。
其中每个分片的长度小于UDP负荷的最大长度，保证每一分片在一个UDP报文中发送。
步骤S32：发送方根据HTTP报文分片计算冗余编码数据，并把冗余编码数据进行分片。
步骤S33：发送方发送HTTP报文分片和冗余编码数据分片。
较佳的，发送方以流水线方式处理HTTP报文分片，即在分片和计算冗余编码的同时进行发送。
图5示出了本发明的基于冗余编码的HTTP报文接收方法的流程。请参考图5，以下是对接收方接收HTTP报文的各个步骤的详细描述。
步骤S40：接收方接收HTTP报文分片并启动定时器。
步骤S41：判断等待是否超时，若超时则进入步骤S46处理，若不超时则进入步骤S42处理。
步骤S42：检查是否接收到了完整的HTTP报文分片，若接收到了完整的HTTP报文分片则进入步骤S45处理，否则进入步骤S43和S40进行处理。
步骤S43：判断是否能够根据现有的数据（即接收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片）恢复丢失的数据。若可以则进入步骤S44处理，否则返回步骤S40处理。
步骤S44：使用收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片计算出丢失的分片数据。
步骤S45：根据完整的HTTP报文分片组装成HTTP报文。
步骤S46：相应的处理是指，如果接收到的是HTTP请求则直接丢弃请求（针对服务器接收而言），如果接收到的是HTTP响应则使用TCP协议重新发送HTTP请求（针对客户端发送而言）。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。
Claims (8)
1.一种基于冗余编码的HTTP报文传输方法，包括客户端发送HTTP请求报文的流程和服务器接收HTTP请求并发送响应的流程，其中：
客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文并同时启动定时器，若超过定时器所设的时限值之后未收到来自服务器的HTTP响应或者收到不完整的HTTP响应报文，则使用TCP协议再次发送HTTP请求报文；
服务器若通过UDP协议接收到来自客户端的以UDP协议发送的HTTP请求报文，则通过UDP协议并以冗余编码的方式发送HTTP响应，服务器若收到TCP协议发送的HTTP请求，则使用TCP协议发送HTTP响应。
2.根据权利要求1所述的基于冗余编码的HTTP报文传输方法，其特征在于，客户端通过UDP协议，以冗余编码的方式发送HTTP请求报文的过程进一步包括：
客户端对将要发送的HTTP请求报文进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
客户端对每一HTTP请求报文的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
客户端发送HTTP请求报文分片和冗余数据分片。
3.根据权利要求1所述的基于冗余编码的HTTP报文传输方法，其特征在于，服务器通过UDP协议并以冗余编码的方式发送HTTP响应的过程进一步包括：
服务器对将要发送的HTTP响应进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
服务器对每一HTTP响应的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
服务器发送HTTP响应的分片和冗余数据分片。
4.根据权利要求2或3所述的基于冗余编码的HTTP报文传输方法，其特征在于，以流水线方式处理HTTP请求报文分片/HTTP响应分片和冗余数据分片。
5.根据权利要求1所述的基于冗余编码的HTTP报文传输方法，其特征在于，服务器通过UDP协议接收来自客户端的以UDP协议发送的HTTP请求报文的过程进一步包括：
服务器接收分片，若接收到所有的HTTP请求报文分片，则停止接收数据，并将这些所有的HTTP请求报文分片组装成HTTP报文，若接收的数据中丢失了若干个分片，则判断是否能够使用收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片计算出丢失的分片数据，若能则计算丢失数据并组装成HTTP报文，若不能则等待客户端使用TCP协议重新发送的请求。
6.一种基于冗余编码的HTTP报文发送方法，包括：
发送方对将要发送的HTTP报文进行分片，其中每个分片长度小于UDP负荷的最大长度以使每个分片能够在一个UDP报文中发送；
发送方对每一HTTP报文的所有分片进行冗余编码，并对获得的冗余数据进行分片，每个分片长度小于UDP负荷的最大长度；
发送方发送HTTP报文分片和冗余数据分片。
7.根据权利要求6所述的基于冗余编码的HTTP报文发送方法，其特征在于，发送方以流水线方式处理HTTP报文分片，即在分片和计算冗余编码的同时进行发送。
8.一种基于冗余编码的HTTP报文接收方法，包括：
接收方接收HTTP报文分片；
若接收到所有的HTTP报文分片，则停止接收数据，并将这些所有的HTTP报文分片组装成HTTP报文；
若接收的数据中丢失了若干个分片，则判断是否能够使用收到的其他HTTP报文分片和冗余数据分片计算出丢失的分片数据；
若能则计算丢失数据并组装成HTTP报文，若不能则等待发送方使用TCP协议重新发送请求。
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