CN105245464A - 一种基于安卓系统的网络加速方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于安卓系统的网络加速方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：将TCP数据包从安卓内核重定向到应用层的加速模块；加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的数据包重新写入到安卓内核中；完成无线网络加速。本发明的加速模块工作在安卓系统的应用层，通过单边部署和透明部署加速模块的方法即可进行传输协议优化，从而提高智能终端上网速度，无任何额外部署成本。

Description

一种基于安卓系统的网络加速方法
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别是涉及一种基于安卓系统的网络加速方法。
背景技术
随着移动互联网的应用越来越多，对移动互联网的速度也提出了更高的要求，但是由于受到移动网络复杂的无线环境的影响，导致很多场景下，智能终端网络传输速度慢，严重影响用户体验。
解决这个问题的一个方法是引入网络加速技术。现有的基于安卓系统的网络加速技术大体可分为两类：
(1)浏览器内置上网加速
浏览器内置上网加速的原理可以看作一种加强版的内容分发网络CDN(ContentDeliveryNetwork，)技术，通过代理机制对智能终端的流量进行重定向，使得智能终端能够访问距离自己最近的边缘节点，从而降低跨运营商跨区域访问网速受限的影响，但这种加速方式需要消耗大量服务器计算资源及带宽资源，且用户数越高，成本越高。
(2)通用上网加速软件
通用上网加速软件的加速原理与浏览器内置上网加速原理相似，但浏览器内置上网加速只局限于对浏览器的流量进行加速，而通用上网加速软件通常能对智能终端上基于HTTP的应用流量都加速。通用上网加速软件的应用也需要付出巨大的服务器和带宽的成本。
由此可见，现有技术中基于Andorid的智能终端网络加速技术，都需要进行双边部署，即在链路的两端都部署同样的加速设备或软件客户端，付出高昂的服务器端成本，且只能实现下载加速。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于安卓系统的网络加速方法，包含以下步骤：
步骤202：将TCP数据包从安卓内核重定向到应用层的加速模块；
步骤204：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的TCP数据包重新写入到安卓内核中；
步骤206：完成无线网络加速。
优选地，所述加速模块运行在智能终端用户层。
优选地，所述加速模块采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速。
本发明还提供了另一种基于安卓系统的网络加速方法，包含以下步骤：
步骤302：建立特定Iptables规则，将TCP数据流从安卓内核重定向到应用层的加速模块；
步骤304：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的数据包重新写入到安卓内核中；
步骤306：建立特定的IPTABLES规则，将加速模块处理过的TCP数据包设置特定的MARK值；
步骤308：完成无线网络加速。
优选地，通过Iptables规则分别设置有加速模块队列0和加速模块队列1，用于存放从指定wan口接收以及向指定wan口发送的TCP数据。
优选地，建立第一Iptables规则用于将指定wan口收到的TCP数据包发送到加速模块的队列0中；
建立第一Iptables规则用于将指定wan口发送的TCP数据包发送到加速模块的队列1中。
优选地，Iptables规则对TCP数据包进行重定向时，根据MARK值进行匹配，特定MARK值的TCP数据包将不会被重定向。
优选地，所述加速模块运行在智能终端用户层。
优选地，采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速的方法。
优选地，所述加速模块处理完TCP数据包后采用TUN接口，将TCP数据包重新送入到安卓内核。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的网络加速原理示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的络加速方法流程图；
图3示出了根据本发明的另一个实施例的络加速方法流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于安卓系统的网络加速方法、其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
参考图1，为本发明一个具体实施方式的网络加速原理示意图。在智能终端中，应用Apps通常在智能终端的系统用户层运行，加速实施过程中，由系统内核层对TCP/IP协议栈进行修改，将TCP数据流重定向至加速模块，加速模块对所有TCP数据流加速后，重新将TCP数据流导入到系统内核层，并实现与无线模块驱动之间的交互，完成无线网络加速。通过实施该网络加速，可以实现对安卓智能终端系统上所有TCP数据流的上传加速。本发明中，TCP数据流由TCP数据包构成，因此术语“对TCP数据流加速”和“对TCP数据包加速”可互相替换使用，“将TCP数据流重定向”和“将TCP数据包重定向”也可互相替换使用。
参考图2，为本发明一个具体实施方式的网络加速方法流程图。
步骤202：将TCP数据包从安卓内核重定向到应用层的加速模块。所述加速模块运行在智能终端用户层，可以对全部TCP数据包进行加速，从而可以实现安卓智能终端系统上所有TCP流量的加速。用户无论发送邮件、传输文件、分享图片、观看视频，只要采用TCP协议进行传输，都可经由加速模块进行加速。
步骤204：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的TCP数据包重新写入到安卓内核中。
优选地，所述加速模块采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速。加速模块专门针对TCP协议传输过程进行优化，通过对每个连接的历史传输行为跟踪学习，预判网络拥塞，减少数据包丢失，从而提升TCP数据传输的平滑度及有效率。所述拥塞控制算法可以采用现有技术中已有的算法，在此不再赘述。
步骤206：完成无线网络加速。
参考图3，为本发明一个具体实施方式的网络加速方法流程图。
步骤302：建立特定Iptables规则，将TCP数据流从安卓内核重定向到应用层的加速模块。Iptables是集成在Linux2.4版本以上内核中的IP信息包过滤系统，由于安卓(安卓)系统使用Linux的内核，因此可以利用Iptable完成系统中数据的过滤、重定向等功能。在对TCP数据流进行过滤或重定向时，需要设立相应的Iptables规则。
优选地，可通过建立如下Iptables规则：
规则(1)：iptables-tmangle-AINPUT-iwanx-mmark！--mark999-ptcp-jNFQUEUE--queue-num0
规则(2)：iptables-tmangle-IOUTPUT-owanx-mmark！--mark999-ptcp-jNFQUEUE--queue-num1
通过Iptables规则分别设置有加速模块队列0和加速模块队列1，用于存放从指定wan(广域网)口接收以及向指定wan口发送的TCP数据。其中，规则(1)的作用是将指定wan口收到的TCP数据包发送到加速模块的队列0中，规则(2)的作用是将指定wan口发送的TCP数据包发送到加速模块的队列1中。
优选地，规则(1)和规则(2)在对TCP数据包进行重定向时，根据标记(MARK)值进行匹配，特定MARK值的TCP数据包将不会被重定向。
步骤304：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的数据包重新写入到安卓内核中。
优选地，所述加速模块采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速。加速模块专门针对TCP协议传输过程进行优化，通过对每个连接的历史传输行为跟踪学习，预判网络拥塞，及时地进行丢包判断恢复来减少数据包丢失，从而加速TCP，提升TCP数据传输的平滑度及有效率。所述拥塞控制算法可以采用现有技术的算法，在此不再赘述。
优选地，加速模块处理完TCP数据包后采用TUN接口，将TCP数据包重新送入到安卓内核。Linux系统中可以通过软件实现虚拟的网络设备，TUN就是Linux系统内核中的一种虚拟网络设备。不同于普通靠硬件网路板卡实现的设备，这些虚拟的网络设备全部由软件实现，并向运行于操作系统上的软件提供与硬件的网络设备完全相同的功能。TUN模拟了网络层设备，操作第三层数据包比如IP数据封包。Linux系统可通过TUN设备向绑定该设备的用户空间的程序发送数据，反之，用户空间的程序也可以像操作硬件网络设备那样，通过TUN设备发送数据。在后种情况下，TUN/TAP设备向操作系统的网络栈投递(或“注入”)数据包，从而模拟从外部接收数据的过程。可以在智能终端应用层建立一个TUN接口，加速模块将数据包写入到TUN接口，实现将数据包重新写入到安卓内核。
步骤306：建立特定的IPTABLES规则，将加速模块处理过的TCP数据包设置特定的MARK值。
为了防止已被加速模块处理过的TCP数据包送回到安卓内核后被二次重定向，可以在加速模块处理过的TCP数据包上加注标记(MARK)值。
优选地，可通过建立如下Iptables规则，实现对TCP数据包的标记：
规则(3)：iptables-traw-IPREROUTING-itun99-ptcp-jMARK--set-mark999
由此，步骤302中的IPTABLES规则将不会匹配到具有指定MARK值的TCP数据包，从而不会将已由加速模块处理过的TCP数据包再次送入到加速模块的队列中，防止加速模块处理过的数据包再次被重定向。
步骤308：完成无线网络加速。
本发明的加速模块工作在安卓系统的应用层，因此通过单边部署和透明部署加速模块的方法即可进行传输协议优化，从而提高智能终端上网速度，无任何额外部署成本。采用本发明可以实现智能终端TCP数据流加速，使得智能终端在3G/4G/WIFI网络环境下TCP数据流上传加速，解决用户在网络条件不佳时发送邮件速度慢，传输文件、分享图片、视频失败的问题，实现智能终端网络上传加速，为用户带来更好的智能终端上网体验。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于安卓系统的网络加速方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：
步骤202：将TCP数据包从安卓内核重定向到应用层的加速模块；
步骤204：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的TCP数据包重新写入到安卓内核中；
步骤206：完成无线网络加速。
2.根据权利要求1所述的网络加速方法，其特征在于：
所述加速模块运行在智能终端用户层。
3.根据权利要求2所述的网络加速方法，其特征在于：
所述加速模块采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速。
4.一种基于安卓系统的网络加速方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：
步骤302：建立特定Iptables规则，将TCP数据包从安卓内核重定向到应用层的加速模块；
步骤304：加速模块处理TCP数据包,并将处理完毕的TCP数据包重新写入到安卓内核中；
步骤306：建立特定的IPTABLES规则，将加速模块处理过的TCP数据包设置特定的MARK值；
步骤308：完成无线网络加速。
5.根据权利要求4所述的网络加速方法，其特征在于：
通过Iptables规则分别设置有加速模块队列0和加速模块队列1，用于存放从指定wan口接收以及向指定wan口发送的TCP数据。
6.根据权利要求5所述的网络加速方法，其特征在于：
建立第一Iptables规则用于将指定wan口收到的TCP数据包发送到加速模块的队列0中；
建立第一Iptables规则用于将指定wan口发送的TCP数据包发送到加速模块的队列1中。
7.根据权利要求4或6所述的网络加速方法，其特征在于：
Iptables规则对TCP数据包进行重定向时，根据MARK值进行匹配，特定MARK值的TCP数据包将不会被重定向。
8.根据权利要求7所述的网络加速方法，其特征在于：
所述加速模块运行在智能终端用户层。
9.根据权利要求8所述的网络加速方法，其特征在于：
采用拥塞控制算法来实现TCP数据流加速的方法。
10.根据权利要求9所述的网络加速方法，其特征在于：
所述加速模块处理完TCP数据包后采用TUN接口，将TCP数据包重新送入到安卓内核。
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