CN105515873A - 网页加速的方法 - Google Patents
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Abstract
一种网页加速的方法,包括:应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动;所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议;如果所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则校验所述数据包携带的网页的地址是否为所述需要加速的网页的地址;如果所述数据包携带的网页的地址是所述需要加速的网页的地址,则所述NDIS驱动拦截所述数据包;所述应用层读取所述NDIS驱动拦截的所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改;所述应用层将修改后的所述数据包发送到协议层;所述协议层将修改后的所述数据包发送到相应的浏览器进程。使用不同浏览器的用户通过该方法都可以体验到网页加速效果。
Description
技术领域
本发明涉及网络协议驱动技术领域,具体涉及一种网页加速的方法。
背景技术
用户在浏览网页时,网页打开的速度影响着用户的体验感受。网页打开的快慢除与网速、硬件设备等有关,还与网页的加速方法有关。现有的网页加速方法需要区分浏览器,根据不同浏览器采用不同的技术,用户体验较差。
发明内容
本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种网页加速的方法,使用不同浏览器的用户都可以体验到网页加速效果。
一种网页加速的方法,包括:应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动;所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议;如果所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则校验所述数据包携带的网页的地址是否为所述需要加速的网页的地址;如果所述数据包携带的网页的地址是所述需要加速的网页的地址,则所述NDIS驱动拦截所述数据包;所述应用层读取所述NDIS驱动拦截的所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改;所述应用层将修改后的所述数据包发送到协议层;所述协议层将修改后的所述数据包发送到相应的浏览器进程。
进一步,所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议的过程包括:如果所述数据包的协议是TCP协议,则判断所述TCP协议的目的端口号是否为80;如果所述TCP协议的目的端口号为80,则获取所述数据包携带的数据的大小;如果所述数据的大小不为0,则检查所述数据包的目的IP地址和源端口号是否存在于HTTP分段信息表中;如果所述数据包的目的IP地址和源端口号不存在于所述HTTP分段信息表中,则判断所述HTTP请求方式是否为GET;如果所述HTTP请求方式是GET,则所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议。
进一步:如果所述数据的大小为0,则确认所述数据包为ACK数据包,检查所述数据包的目的IP地址、源端口号和ACK值是否存在于TCP信息表中;如果所述数据包的ACK值存在于所述TCP信息表中,则更新所述TCP信息表。
进一步:如果所述数据包的目的IP地址和源端口号存在于所述HTTP分段信息表中,则判断所述数据包的HTTP请求方式GET是否结束;如果所述HTTP请求方式GET结束,则根据所述数据包更新所述TCP信息表中的ACK值和SEQ值,并从所述HTTP分段信息表中删除该条记录;如果所述HTTP请求方式GET没有结束,则将所述数据包拦截并标记为仅发送ACK回应。
进一步:所述校验所述数据包携带的网页的地址是否为所述需要加速的网页的地址的过程包括:如果所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则解析所述数据包的HTTP请求的头部并获取URI和HOST;将URI和HOST拼成完整的URL;计算所述完整的URL的HASH值;查询计算的所述完整的URL的HASH值是否存在于所述URL映射表中。
进一步,所述NDIS驱动拦截所述数据包的过程包括:如果所述完整的URL的HASH值存在于所述URL映射表中,则将所述数据包的ACK值和SEQ值保存到所述TCP信息表中;判断所述数据包是否为HTTP分段数据包或者校验所述HTTP请求方式GET是否结束;如果所述数据包是HTTP分段数据包或者所述HTTP请求方式GET没有结束,则保存到所述HTTP分段信息表中;如果所述数据包不是HTTP分段数据包或者所述HTTP请求方式GET结束,则拦截所述数据包;在拦截的该数据包内加入完整的URL的HASH值,并将拦截的该数据包对应的回应的数据包标记为需要发送完整数据的数据包。
进一步,所述应用层读取所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改的过程包括:启动读取线程和并发处理线程;所述读取线程读取所述NDIS驱动拦截的所述数据包,并校验所述数据包;所述读取线程获取校验后的所述数据包的完整的URL的HASH值,并读取缓存的所述网页的页面的信息;所述读取线程将所述数据包发送到所述并发处理线程;所述并发处理线程将所述数据包的源MAC地址和目的MAC地址互换,源IP与目的IP互换,源端口号与目的端口号互换。
进一步,在所述并发处理线程将所述数据包的源MAC地址和目的MAC地址互换,源IP与目的IP互换,源端口号与目的端口号互换的过程之后,所述应用层读取所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改的过程还包括:所述并发处理线程根据缓存的所述网页的页面的信息的大小将所述数据包分段。
进一步,所述应用层将修改后的所述数据包发送到协议层的过程包括:所述并发处理线程计算和校验所述数据包的IP和TCP,并将所述数据包发送到所述协议层。
进一步,还包括:所述NDIS驱动启动时创建并保存所述TCP信息表,所述TCP信息表包括:所述TCP数据包的IP地址、源端口号、ACK值和SEQ值;以及,所述NDIS驱动启动时创建并保存所述HTTP分段信息表,所述HTTP分段信息表包括:HTTP的分段信息。
进一步,所述应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动的过程包括:所述应用层从配置文件中获取所述需要加速的网页的网址并缓存所述网页的页面的信息;所述应用层从注册表中获取TCP协议参数;所述应用层将所述网页的网址和所述TCP协议参数发送到所述NDIS驱动。
进一步,所述获取所述需要加速的网页的网址的过程包括:获取所述需要加速的网页的URL的HASH值;建立所述URL映射表,将所述HASH值和所述URL对应。
进一步:所述TCP协议参数包括:最大数据帧长度、TCP窗口的大小和TCP窗口扩大因子。
本发明实施例的有益效果如下:
本发明实施例的网页加速的方法,不管应用层是否是浏览器进程,只要访问指定的网页都能获得加速访问的功能。
附图说明
图1是本发明实施例的网页加速的方法的流程图;
图2是本发明实施例的步骤S10的流程图;
图3是本发明实施例的步骤S20的流程图;
图4是本发明实施例的步骤S30的流程图;
图5是本发明实施例的步骤S40的流程图;
图6是本发明实施例的步骤S50的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种网页加速的方法。如图1所示,为本发明实施例的网页加速的方法的流程图。该方法的具体流程如下:
步骤S10:应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动。
具体的,应用层可预先获取应用层与NDIS驱动的交互接口,例如,可通过微软的MSDN服务获取。应用层通过该应用层与NDIS驱动的交互接口将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动。
如图2所示,为本发明实施例的步骤S10的流程图,步骤S10包括如下的过程:
步骤S101:应用层从配置文件中获取需要加速的网页的网址并缓存网页的页面的信息。
配置文件是在用户登录电脑时或是用户在使用软件等时,软件系统为用户所要加载所需环境的设置和文件的集合。它包括所有用户专用的配置设置,如程序项目、屏幕颜色、网络连接、打印机连接、鼠标设置及窗口的大小和位置等。配置文件分为两种:一种是应用程序的配置文件,一种是web的配置文件。两种配置文件最大的区别是web的配置文件更新之后会实时更新,应用程序的配置文件不会实时更新。本发明中所述的配置文件主要是指web的配置文件,该配置文件可以后台检测更新,发现更新时可从云服务平台等网络服务器处获取更新的信息。
步骤S101中获取需要加速的网页的网址的具体做法如下:
(1)获取需要加速的网页的URL的HASH值。
HASH值是根据URL的内容通过逻辑运算得到的数值,不同的URL得到的HASH值是不同的。
(2)建立URL映射表,将HASH值和URL对应。
通过建立URL映射表可以通过HASH值获取相应的需要加速的网页的URL。
步骤S102:应用层从注册表中获取TCP协议参数。
其中,TCP协议参数包括:最大数据帧长度、TCP窗口的大小和TCP窗口扩大因子。
最大数据帧长度用于限定分段后的数据包的大小,分段后的数据包的大小不能超过最大数据帧长度。TCP窗口的大小和TCP窗口扩大因子用于确定实际的TCP窗口的大小,以便确定继续发包还是暂停发包。
步骤S103:应用层将网页的网址和TCP协议参数发送到NDIS驱动。
具体的,应用层将URL映射表和TCP协议参数发送到NDIS驱动,相应的,NDIS驱动保存上述URL映射表和TCP协议参数,从而便于后续NDIS驱动根据上述信息做出不同的响应。
NDIS驱动优选将URL映射表保存到平衡二叉树中,这个数据结构存在于微软的MSDN文档中,采用这个数据结构的主要原因为:平衡二叉树的查询速度很快,这样在驱动中使用时不会影响系统的上网速度。NDIS驱动优选将TCP协议参数保存到全局结构体变量中。同时,NDIS驱动在保存了上述信息后,可以接收应用层的通知启动网页加速功能。
步骤S20:NDIS驱动判断数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议。
如图3所示,为本发明实施例的步骤S20的流程图,步骤S20具体包括如下的过程:
步骤S201:判断数据包的协议是否是TCP协议。
具体的,NDIS驱动可以根据以太网头部的Type字段来确认当前的网络类型(例如,网络类型可以是以太网或者PPPOE),进一步找到IP头部,根据IP头部的协议字段分析当前数据包的协议是否为TCP协议。
如果数据包的协议不是TCP协议,则进行步骤213,直接放行这个数据包(即直接将数据包发往下层的小端口驱动程序)。如果数据包的协议是TCP协议,则进行步骤S202,判断TCP协议的目的端口号是否为80。
步骤S202:判断TCP协议的目的端口号是否为80。
如果TCP协议的目的端口号不为80,则进行步骤213,直接放行这个数据包。
如果TCP协议的目的端口号为80,则进行步骤S203。
步骤S203:获取数据包携带的数据的大小并判断数据包的大小是否为0。
如果该数据的大小为0,则进行步骤S204;如果该数据的大小不为0,则进行步骤S206。
步骤S204:确认该数据包为ACK数据包,检查该数据包的目的IP地址、源端口号和ACK值是否存在于TCP信息表中。
如果该数据包的ACK值存在于TCP信息表中,则进行步骤S205;如果该数据包的ACK值不存在于TCP信息表中,则进行步骤S213,放行该数据包。
步骤S205:更新TCP信息表。
通过更新信息表,可以保留最新的数据包的信息,以便知晓已发送了多少数据。其中,TCP信息表由NDIS驱动启动时创建并保存。该TCP信息表包括:TCP数据包的IP地址、源端口号、ACK值和SEQ值。
步骤S206:检查数据包的目的IP地址和源端口号是否存在于HTTP分段信息表中。
其中,HTTP分段信息表由NDIS驱动启动时创建并保存。HTTP分段信息表包括:HTTP的分段信息。如果HTTP请求的数据太大,则HTTP请求的数据会被分段。
如果该数据包的目的IP地址和源端口号存在于HTTP分段信息表中,则进行步骤S207;如果该数据包的目的IP地址和源端口号不存在于HTTP分段信息表中,则进行步骤S211。
步骤S207:NDIS驱动判断数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议。
如果满足,则进行步骤S208。
步骤S208:判断携带的网页的地址满足HTTP协议的数据包的HTTP请求方式GET是否结束。
如果HTTP请求方式GET结束,则进行步骤S209;如果没有结束,则进行步骤S210。
步骤S209:根据数据包更新TCP信息表中的ACK值和SEQ值,并从HTTP分段信息表中删除该条记录,表明该数据包不是分段的数据包。
步骤S210:将数据包拦截并标记为仅发送ACK回应。
其中,将该数据包标记为仅发送ACK回应的目的是:由于HTTP请求发送尚未结束,根据TCP协议的特点,NDIS驱动需要告诉上层应用程序已经确认收到应用程序发送的数据包,应用程序现在可以继续发剩下的数据了。
步骤S211:判断HTTP请求方式是否为GET。
如果是,则进行步骤S212;如果否,则进行步骤S213。
步骤S212:NDIS驱动判断数据包携带的网页的地址满足HTTP协议。
步骤S213:放行该数据包。
步骤S30:如果数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则校验数据包携带的网页的地址是否为需要加速的网页的地址。
如图4所示,为本发明实施例的步骤S30的流程图。步骤S30具体包括如下的过程:
如果NDIS驱动判断数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则进行步骤S301。
步骤S301:解析数据包的HTTP请求的头部并获取URI和HOST。
步骤S302:将URI和HOST拼成完整的URL。
步骤S303:计算该完整的URL的HASH值。
步骤S304:查询计算的该完整的URL的HASH值是否存在于URL映射表中。
通过查询该完整的URL的HASH值是否存在于URL映射表中,可以确认该数据包携带的网页的地址是需要加速的网页的地址。如果该URL的HASH值存在于URL映射表中,则为需要加速的网页的地址。如果该URL的HASH值不存在于URL映射表中,则不是需要加速的网页的地址。
步骤S40:如果数据包携带的网页的地址是需要加速的网页的地址,则NDIS驱动拦截数据包。
如图5所示,为本发明实施例的步骤S40的流程图,步骤S40包括如下的过程:
步骤S401:将该数据包的ACK值和SEQ值保存到TCP信息表中。
如果该完整的URL的HASH值存在于该URL映射表中,则将该数据包的ACK值和SEQ值保存到TCP信息表中,以更新该TCP信息表。
步骤S402:判断数据包是否为HTTP分段数据包或者校验HTTP请求方式GET是否结束。
如果数据包是HTTP分段数据包或者HTTP请求方式GET没有结束,则进行步骤S403;如果数据包不是HTTP分段数据包或者该HTTP请求方式GET结束,则进行步骤S404。
步骤S403:如果数据包是HTTP分段数据包或者HTTP请求方式GET没有结束,则保存到HTTP分段信息表中。
通过步骤S403可更新HTTP分段信息表。
步骤S404:拦截该数据包。
步骤S405:在拦截的该数据包内加入完整的URL的HASH值,并将拦截的该数据包对应的回应的数据包标记为需要发送完整数据的数据包。
将该数据包标记为需要发送完整数据的数据包以便于发送方继续发送数据包。
步骤S50:应用层读取NDIS驱动拦截的数据包,并对数据包的数据进行修改。
应用层通过读取线程和并发处理线程来具体实现步骤S50的过程。其中,读取线程和并发处理线程均可以在应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动的步骤之后启动。应用层可以预先创建5个线程并使其处于挂起状态。应用层在启动读取线程和并发处理线程后可以通知NDIS驱动启动网页加速程序。
如图6所示,为本发明实施例的步骤S50的流程图。步骤S50具体包括如下的过程:
步骤S501:应用层的读取线程读取NDIS驱动拦截的数据包,并校验该数据包。
该步骤起到安全检验的作用以便确认该数据包的安全性。读取线程读取NDIS驱动拦截的数据包的过程为:应用层优先读取前向双缓冲队列;当前向双缓冲队列为空时,复制后向双缓冲队列的内容到前向双缓冲队列,最后清空后向双缓冲队列;应用层再读取前向双缓冲队列。该前向双缓冲队列和后向双缓冲队列为NDIS驱动所创建。
步骤S502:读取线程获取校验后的数据包的完整的URL的HASH值,并读取缓存的网页的页面的信息。
步骤S503:读取线程将数据包发送到并发处理线程。
步骤S504:并发处理线程将数据包的源MAC地址和目的MAC地址互换,源IP与目的IP互换,源端口号与目的端口号互换。
并发处理线程在发现新的数据包后,可以唤醒其中一个挂起的线程来处理。并发处理线程。通过步骤S504,以模拟这些数据包是从服务器端发送到本地的。
步骤S505:并发处理线程根据缓存的网页的页面的信息的大小将数据包分段。
发包的数据太大时,如果缓存的网页的页面信息的大小大于TCP窗口的大小,则需要根据TCP分段算法进行数据包分段,分段后每次发包的大小为TCP窗口的大小。应用层根据TCP协议中MSS(最大帧长度字段)来判断当前是否需要分段,MSS值根据网络环境的不同而不同,比如以太网接入和PPPOE下的接入MSS的值不同。如果缓存的网页的页面信息的大小小于TCP窗口的大小,则不需要进行数据包分段。
应用层可向NDIS驱动查询TCP窗口的大小,以便确定是否继续发包。其中,TCP窗口大小保存在TCP信息表中。应用层查询TCP窗口的大小的目的是:TCP有滑动窗口算法,如果发包太快,应用层程序来不及接收时,NDIS协议层驱动程序会触发TCP窗口的大小为0,这时一旦应用层检测到这个消息,则暂停发包,等待TCP窗口大小更新后继续发送。
步骤S60:应用层将修改后的数据包发送到协议层。
具体的,并发处理线程计算和校验数据包的IP和TCP,并将数据包发送到协议层。如果该数据包是分段的数据包,则并发处理线程计算和校验分段后的数据包的IP和TCP,并将分段后的数据包发送到协议层。应用层通过NDIS驱动与协议层的通讯接口将数据包发送到协议层。通过计算和校验分段后的数据包的IP和TCP,以便确认该数据包是否是需要的数据包。
步骤S70:协议层将修改后的数据包发送到相应的浏览器进程,以完成网页加速的过程。
本发明的实施例,因为NDIS驱动处于系统的最底层,在NDIS驱动中看不到任何进程信息,唯一能看到的只有这些数据包,当NDIS驱动将数据包发往应用层时,上层的协议驱动层是根据目的端口号来判断是哪个进程的,这样不管应用层是否是浏览器进程,只要访问指定的网页都能获得加速访问的功能。
本发明提供了一种以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种网页加速的方法,其特征在于,包括:
应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动;
所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议;
如果所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则校验所述数据包携带的网页的地址是否为所述需要加速的网页的地址;
如果所述数据包携带的网页的地址是所述需要加速的网页的地址,则所述NDIS驱动拦截所述数据包;
所述应用层读取所述NDIS驱动拦截的所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改;
所述应用层将修改后的所述数据包发送到协议层;
所述协议层将修改后的所述数据包发送到相应的浏览器进程。
2.如权利要求1所述的网页加速的方法,其特征在于,所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址是否满足HTTP协议的过程包括:
如果所述数据包的协议是TCP协议,则判断所述TCP协议的目的端口号是否为80;
如果所述TCP协议的目的端口号为80,则获取所述数据包携带的数据的大小;
如果所述数据的大小不为0,则检查所述数据包的目的IP地址和源端口号是否存在于HTTP分段信息表中;
如果所述数据包的目的IP地址和源端口号不存在于所述HTTP分段信息表中,则判断所述HTTP请求方式是否为GET;
如果所述HTTP请求方式是GET,则所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议。
3.如权利要求2所述的网页加速的方法,其特征在于:所述校验所述数据包携带的网页的地址是否为所述需要加速的网页的地址的过程包括:
如果所述NDIS驱动判断所述数据包携带的网页的地址满足HTTP协议,则解析所述数据包的HTTP请求的头部并获取URI和HOST;
将所述URI和HOST拼成完整的URL;
计算所述完整的URL的HASH值;
查询计算的所述完整的URL的HASH值是否存在于所述URL映射表中。
4.如权利要求3所述的网页加速的方法,其特征在于:所述NDIS驱动拦截所述数据包的过程包括:
如果所述完整的URL的HASH值存在于所述URL映射表中,则将所述数据包的ACK值和SEQ值保存到所述TCP信息表中;
判断所述数据包是否为HTTP分段数据包或者校验所述HTTP请求方式GET是否结束;
如果所述数据包是HTTP分段数据包或者所述HTTP请求方式GET没有结束,则保存到所述HTTP分段信息表中;
如果所述数据包不是HTTP分段数据包或者所述HTTP请求方式GET结束,则拦截所述数据包;
在拦截的该数据包内加入完整的URL的HASH值,并将拦截的该数据包对应的回应的数据包标记为需要发送完整数据的数据包。
5.如权利要求1所述的网页加速的方法,其特征在于,所述应用层读取所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改的过程包括:
启动读取线程和并发处理线程;
所述读取线程读取所述NDIS驱动拦截的所述数据包,并校验所述数据包;
所述读取线程获取校验后的所述数据包的完整的URL的HASH值,并读取缓存的所述网页的页面的信息;
所述读取线程将所述数据包发送到所述并发处理线程;
所述并发处理线程将所述数据包的源MAC地址和目的MAC地址互换,源IP与目的IP互换,源端口号与目的端口号互换。
6.如权利要求5所述的网页加速的方法,其特征在于,在所述并发处理线程将所述数据包的源MAC地址和目的MAC地址互换,源IP与目的IP互换,源端口号与目的端口号互换的过程之后,所述应用层读取所述数据包,并对所述数据包的数据进行修改的过程还包括:所述并发处理线程根据缓存的所述网页的页面的信息的大小将所述数据包分段。
7.如权利要求5所述的网页加速的方法,其特征在于,所述应用层将修改后的所述数据包发送到协议层的过程包括:所述并发处理线程计算和校验后的所述数据包的IP和TCP,并将所述数据包发送到所述协议层。
8.如权利要求2所述的网页加速的方法,其特征在于,还包括:
所述NDIS驱动启动时创建并保存所述TCP信息表,所述TCP信息表包括:所述TCP数据包的IP地址、源端口号、ACK值和SEQ值;以及,
所述NDIS驱动启动时创建并保存所述HTTP分段信息表,所述HTTP分段信息表包括:HTTP的分段信息。
9.如权利要求1所述的网页加速的方法,其特征在于,所述应用层将需要加速的网页的信息发送到NDIS驱动的过程包括:
所述应用层从配置文件中获取所述需要加速的网页的网址并缓存所述网页的页面的信息;
所述应用层从注册表中获取TCP协议参数;
所述应用层将所述网页的网址和所述TCP协议参数发送到所述NDIS驱动。
10.如权利要求9所述的网页加速的方法,其特征在于,所述获取所述需要加速的网页的网址的过程包括:
获取所述需要加速的网页的URL的HASH值;
建立所述URL映射表,将所述HASH值和所述URL对应。
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