CN104780117A - 一种网络拥塞信息的获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种网络拥塞信息的获取方法和装置，其中，所述方法包括：获取当前网络的数据传输速率C；统计当前网络的实际窗长Wind_last；采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。本申请可以在任意网络节点处获取准确的网络拥塞信息，提高操作的便捷性。

Description

一种网络拥塞信息的获取方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种网络拥塞信息的获取方法和一种网络拥塞信息的获取装置。

背景技术

TCP/IP协议由网络层的IP协议(Internet Protocol)和传输层的TCP协议(Transmission Control Protocol)组成，IP协议是一种无连接的、不可靠的通信协议，TCP协议是一种基于IP协议的面向连接的、可靠的传输协议，为应用层提供可靠的传输服务。

TCP协议通过采用重传机制，确保数据传输的可靠性。在数据的传输过程中，若数据发送端在设定的时间内没有接收到数据接收端返回的确认字符(Acknowledgement，ACK)，数据发送端将对数据进行重新发送(即数据重传)。

数据重传会额外增加网络的数据传输量，容易导致网络拥塞问题，使网络处于一种持续过载的状态，降低网络的传输效率。通常，轻微的网络拥塞是允许的，当网络拥塞比较严重时，就需要寻找导致网络拥塞的原因，并采取相应的解决措施，因而，在实际应用中，确定网络拥塞达到何种程度时才采取相应的解决措施是需要解决的技术问题。

现有技术中，通常根据往返时延(Round-Trip Time，RTT)获取反映网络拥塞程度的网络拥塞信息，往返时延RTT通过测量数据发送端从发送TCP数据到接收到确认字符ACK所经历的时间获得，也就是说，现有技术只能在数据发送端处获取往返时延RTT，而无法在其他的网络节点处获取往返时延RTT，具有只能在数据发送端获取网络拥塞信息的局限性，当需要在数据发送端之外的其他网络节点处获取网络拥塞信息时，利用现有技术无法实现，在实际应用中显得极为不便。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提出一种网络拥塞信息的获取机制，用以实现在任意网络节点处获取准确的网络拥塞信息，提高操作的便捷性。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是提供一种网络拥塞信息的获取方法，用以实现在任意网络节点处获取准确的网络拥塞信息，提高操作的便捷性。

相应的，本申请实施例还提供了一种网络拥塞信息的获取装置，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本申请公开了一种网络拥塞信息的获取方法，包括：

获取当前网络的数据传输速率C；

统计当前网络的实际窗长Wind_last；

采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

优选的，所述统计当前网络的实际窗长Wind_last的步骤包括：

统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

优选的，所述方法还包括：

对所述实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：

Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last

其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

优选的，通过以下方式计算往返时延RTT：

其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

优选的，所述获取当前网络的数据传输速率C的步骤包括：

获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

统计所述统计时间内的第二数据量；

将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。

本申请公开了一种网络拥塞信息的获取装置，包括：

数据传输速率C获取模块，用于获取当前网络的数据传输速率C；

实际窗长Wind_last统计模块，用于统计当前网络的实际窗长Wind_last；

往返时延RTT计算模块，用于采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

网络拥塞信息获取模块，用于采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

优选的，所述实际窗长Wind_last统计模块包括：

第一数据量统计子模块，用于统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

窗长Wind_last统计子模块，用于将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

优选的，所述装置还包括：

平滑处理模块，用于对所述实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：

Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last

其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

优选的，通过以下方式计算往返时延RTT：

其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

优选的，所述数据传输速率C获取模块包括：

定时器启动时间获取子模块，用于获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

统计时间获取子模块，用于将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

第二数据量统计子模块，用于统计所述统计时间内的第二数据量；

数据传输速率C计算子模块，用于将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

本申请实施例可以在任意的网络节点处获取当前网络的数据传输速率C，统计当前网络的实际窗长Wind_last，通过采用数据传输速率C和实际窗长Wind_last可以计算往返时延RTT，采用往返时延RTT获取网络拥塞信息，因而，本申请实施例可以在任意的网络节点处获取网络拥塞信息，避免现有技术通过测量数据发送端从发送TCP数据到接收到确认字符ACK所经历的时间来获取往返时延RTT，再根据往返时延RTT获得网络拥塞信息的方式只能在数据发送端获得网络拥塞信息的尴尬，进而提高操作的便捷性。

附图说明

图1是本申请的一种网络拥塞信息的获取方法实施例1的步骤流程图；

图2是本申请的一种网络拥塞信息的获取方法实施例2的步骤流程图；

图3是本申请的一种网络拥塞信息的获取装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

网络拥塞是指网络处于一种持续过载的状态，导致网络传输性能下降，严重时甚至会导致网络崩毁。

在TCP/IP网络中，数据重传是导致网络拥塞的原因之一，通常轻微的网络拥塞对网络的传输性能影响不大，网络拥塞较为严重时，网络的传输性能会受到很大的影响，将需要采用相应的措施，以解决网络拥塞的问题。

在实际应用中，准确地获知网络拥塞的程度显得非常重要，通常，网络拥塞的程度可以通过往返时延(Round-Trip Time，RTT)获知。

往返时延RTT是指数据发送端从发送数据开始，到接收到数据接收端返回的确认字符(Acknowledgement，ACK)所经历的时间。

在现有技术中，通常将测量到的数据发送端从发送TCP数据到接收到确认字符ACK所经历的时间作为往返时延RTT，因而，只能在数据的发送端测量返时延RTT，获知网络拥塞的程度，而无法在其他的网络节点处获知网络拥塞的程度，在实际应用中显得极为不方便。

因此，提出本申请实施例的核心构思之一，本申请实施例可以通过获取当前网络的数据传输速率C，统计当前网络的实际窗长Wind_last，根据数据传输速率C和实际窗长Wind_last计算往返时延RTT，进而采用往返时延RTT获取网络拥塞信息，数据传输速率C和实际窗长Wind_last可以在任意的网络节点处获得，因而，本申请实施例可以在任意的网络节点处获取网络拥塞信息，在操作上相对于现有技术只能在数据发送端获取网络拥塞信息具有更高的便捷性。

参照图1，示出了本申请的一种网络拥塞信息的获取方法实施例1的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取当前网络的数据传输速率C；

在本申请实施例中，数据传输速率C是指网络在单位时间内能够传输的数据量，数据传输速率C可以衡量网络传输数据的快慢程度，在不同的网络类型和网络环境下，会有不同的数据传输速率。

步骤102，统计当前网络的实际窗长Wind_last；

窗长，即TCP窗口的大小，是下一个确认字符ACK到来之前，数据发送端能够发出的最大数据长度。

通常，TCP链路在建立时会通过协商，规定一个窗长，即协商窗长，然而，在具体应用中，在下一个确认字符ACK到来之前，数据发送端实际上能够发出的最大数据长度(即实际窗长)通常受到协商窗长，数据发送端发送缓存，接收端接收缓存，链路拥塞窗长，数据发送端处理器繁忙程度及发送任务优先级，接收端处理器繁忙程度，以及，接收任务优先级等诸多因素的影响，导致无法通过计算的方式获得实际窗长，本申请实施例可以通过统计的方式获得实际窗长Wind_last。

步骤103，采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

本申请实施例可以将获取的实际窗长Wind_last与数据传输速率C作商，获得两者的比值，将比值作为往返时延RTT。

在本申请实施例中，往返时延RTT是通过计算的方式获得，而不是通过时间测量的方式获得，数据传输速率C和实际窗长Wind_last可以在任意的网络节点处获取，因而，本申请实施例的往返时延RTT并不限于在数据发送端获取，而是可以在任意的网络节点处获得。

步骤104，采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

本申请实施例可以采用往返时延RTT获取网络拥塞信息，网络拥塞信息可以是提示当前网络的拥堵程度的信息，用户可以根据网络拥塞信息决定是否采取相应的解决措施，以解决网络的拥塞问题。

在具体应用中，可以设置判断阈值，当往返时延RTT超过设置的判断阈值时，获取的网络拥塞信息可以是提示当前网络已严重拥塞，需要及时解决当前网络的拥塞问题的告警信息，当往返时延RTT没有超过设置的判断阈值时，获取的网络拥塞信息可以是提示当前网络轻微拥塞的信息。

本申请实施例可以通过获取当前网络的数据传输速率C，统计当前网络的实际窗长Wind_last，根据数据传输速率C和实际窗长Wind_last计算往返时延RTT，进而采用往返时延RTT获取网络拥塞信息，因为数据传输速率C和实际窗长Wind_last可以在任意的网络节点处获得，所以用户可以在任意的网络节点处获知网络的拥塞程度，在网络拥塞严重时，可以及时采取相应的解决措施，及时解决网络拥塞问题，以确保网络的传输性能。

参照图2，示出了本申请的一种网络拥塞信息的获取方法实施例2的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤201，获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

步骤202，将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

步骤203，统计所述统计时间内的第二数据量；

步骤204，将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。

在具体实现中，网络系统中预置有定时器，可以通过定时器进行定时和计时。通常，定时或计时任务具有较低的优先级，在系统的运作过程中，希望优先级较低的任务能够尽可能地少占用系统的资源，不影响具有更高优先级任务的执行，因而，往往在系统执行完较高优先级任务时才会执行定时或计时任务。

当系统执行完较高优先级的任务后，可以启动定时器，进行定时或计时操作。

在本申请实施例中，可以获取连续两次启动定时器的时间点，即获取定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间，将第二时间和第一时间作差，将差值作为统计时间，并统计在统计时间内网络所传输的第二数据量，将第二数据量和统计时间作商，获得比值，获得的比值即为当前网络的数据传输速率C。

本申请实施例可以通过获取系统执行完较高优先级的任务后，连续两次启动定时器的时间点，统计连续两次启动定时器的时间段内网络传输的第二数据量，将第二数据与连续两次启动定时器的时间点的差值(即统计时间)作商即可获得数据传输速率C，因而，本申请实施例可以在占用及少量系统资源，不影响系统运行的情况下，获得高精度的统计时间，进而获得准确的数据传输速率C。

步骤205，统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

步骤206，将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

本申请实施例可以通过统计的方式获取当前网络的实际窗长Wind_last，统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内数据发送端发送的最大数据长度(即第一数据量)，统计获得的第一数据量可以作为实际窗长Wind_last。

作为本申请具体应用的一种示例，为了防止统计获得的实际窗长Wind_last发生抖动，造成统计结果不准确，本申请可以对实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last，其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

需要说明的是，影响参数β的取值通常为0.8，当然，本领域技术人员可以根据实际需要设定影响参数β的大小，如将影响参数β设定为0.9，本申请实施例对此并不加以限制。

步骤207，获取往返时延RTT；

本申请实施例可以将平滑处理后的窗长Wind与数据传输速率C作商，获取两者的比值，将比值作为往返时延RTT，具体如下：其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

本申请实施例可以将平滑处理后的窗长Wind与数据传输速率C的比值作为往返时延RTT，进而获得高精确度的往返时延RTT。

步骤208，采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

本申请实施例可以采用往返时延RTT获取网络拥塞信息，网络拥塞信息可以是提示当前网络的拥堵程度的信息，用户可以根据网络拥塞信息决定是否采取相应的解决措施，以解决网络的拥塞问题。

在具体应用中，可以设置判断阈值，当往返时延RTT超过设置的判断阈值时，获取的网络拥塞信息可以是提示当前网络已严重拥塞，需要及时解决当前网络的拥塞问题的告警信息，当往返时延RTT没有超过设置的判断阈值时，获取的网络拥塞信息可以是提示当前网络轻微拥塞的信息。

本申请实施例可以采用高精确度的往返时延RTT获取网络拥塞信息，由于往返时延RTT可以在任意网络节点处获得，所以用户可以在任意的网络节点处准确获知网络的拥塞程度，在网络拥塞严重时，可以及时采取相应的解决措施，及时解决网络拥塞问题，以确保网络的传输性能。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

参照图3，示出了本申请一种网络拥塞信息的获取装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

数据传输速率C获取模块301，用于获取当前网络的数据传输速率C；

实际窗长Wind_last统计模块302，用于统计当前网络的实际窗长Wind_last；

往返时延RTT计算模块303，用于采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

网络拥塞信息获取模块304，用于采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

在本申请的一种优选示例中，数据传输速率C获取模块301可以包括以下子模块：

定时器启动时间获取子模块301a，用于获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

统计时间获取子模块301b，用于将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

第二数据量统计子模块301c，用于统计所述统计时间内的第二数据量；

数据传输速率C计算子模块301d，用于将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。

在本申请的一种优选实施例中，实际窗长Wind_last统计模块302可以包括以下子模块：

第一数据量统计子模块302a，用于统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

窗长Wind_last统计子模块302b，用于将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

作为本申请的一种优选示例，本申请还可以包括：

平滑处理模块305，用于对所述实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last，其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

在本申请的一种优选实施例中，往返时延RTT可以通过以下方式获得：

其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种网络拥塞信息的获取方法和一种网络拥塞信息的获取装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种网络拥塞信息的获取方法，其特征在于，包括：

获取当前网络的数据传输速率C；

统计当前网络的实际窗长Wind_last；

采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计当前网络的实际窗长Wind_last的步骤包括：

统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：

Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last

其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下方式计算往返时延RTT：

其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述获取当前网络的数据传输速率C的步骤包括：

获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

统计所述统计时间内的第二数据量；

将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。

6.一种网络拥塞信息的获取装置，其特征在于，包括：

数据传输速率C获取模块，用于获取当前网络的数据传输速率C；

实际窗长Wind_last统计模块，用于统计当前网络的实际窗长Wind_last；

往返时延RTT计算模块，用于采用所述数据传输速率C和所述实际窗长Wind_last计算往返时延RTT；

网络拥塞信息获取模块，用于采用所述往返时延RTT获取网络拥塞信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述实际窗长Wind_last统计模块包括：

第一数据量统计子模块，用于统计从当前确认字符ACK到达的时间点到下一个确认字符ACK到达的时间点内的第一数据量；

窗长Wind_last统计子模块，用于将所述第一数据量作为实际窗长Wind_last。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

平滑处理模块，用于对所述实际窗长Wind_last进行平滑处理，具体为：

Wind＝(1-β)*Wind+β*Wind_last

其中，Wind为平滑处理后的窗长，β为影响参数。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，通过以下方式计算往返时延RTT：

其中，Wind为平滑处理后的窗长，C为数据传输速率。

10.根据权利要求6、7、8或9所述的装置，其特征在于，所述数据传输速率C获取模块包括：

定时器启动时间获取子模块，用于获取预置的定时器在上次启动的第一时间和当次启动的第二时间；

统计时间获取子模块，用于将所述第二时间和第一时间的差值作为统计时间；

第二数据量统计子模块，用于统计所述统计时间内的第二数据量；

数据传输速率C计算子模块，用于将所述第二数据量与所述统计时间的比值作为当前网络的数据传输速率C。