CN105515915A - 节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统，令网络加速节点，以一第一预设周期探测到网络中其他加速节点的以及源站的网络时延以及丢包率；将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径，并以第二预设周期获取所述服务器计算出的最优路径并保存至本地，以保证一客户端通过所述网络加速节点访问相应的源站时，可以选择所述最优路径进行访问，且至少结合网络时延以及丢包率作为最优路径的选取参数，以使选出的最优路径的传输时间和稳定性都能较好的满足用户需要。

Description

节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统

技术领域

本发明涉及网络通信系统中，特别是涉及一种节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统。

背景技术

应用加速网络是一种网络数据加速系统，它包含一系列部署在不同地理位置的不同运营商的加速节点，针对不同区域的用户访问不同的源站，分别选择一些加速节点作为数据的传输路径，通过选择网络时延较小的路径来对数据传输进行加速。

随着网络带宽的不断增加和互联网应用的不断发展，视频直播、在线教育、远程桌面、海量数据传输等网络应用越来越多，这些应用具有如下特点：

(1)需要保持较长的传输时间：比如一堂在线课程需要45分钟甚至更长时间，一个1T的文件在普通的网络环境下需要几个小时的时进行传输；

(2)传输距离往往较长，传输稳定性较差：比如跨国企业传输数据，或者国外的外教给国内的学生上课，都需要进行跨国数据传输，而跨国网络的传输稳定性往往较低；

(3)对传输稳定性要求较高，视频传输中断需要重练或刷新页面，影响用户体验，文件传输在不支持断点重传时可能需要从头开始传输，远程桌面可能中断正在进行中的操作。

然后上述应用加速网络的选路方法并不能满足以上应用的需求，其原因是应用加速网络中衡量两个节点之间距离的度量因子是它们之间的时延时间，它并不能衡量两个节点之间连接的稳定性，通过这种方式选出的最优路径可能是最快的，但可能并不是最稳定的，在传输时间和传输距离较长时无法满足要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统，用于解决现有技术中不能有效的选择出访问相应源站的最优路径的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种节点探测方法，应用于一网络加速节点，包括：以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；以第二预设周期获取所述服务器计算得到的最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。

于本发明的一具体实施例中，以所述第一预设周期探测网络加速节点到被探测节点以及源站的丢包率的步骤包括：以所述第一预设周期向被探测节点发送一特定数据，并获取发送字节数以及重传字节数，以计算所述网络加速节点与被探测节点之间的丢包率；或根据一客户端通过所述网络加速节点向相应的被探测节点发送的数据，以计算所述网络加速节点与相应的被探测节点之间的丢包率；根据一客户端通过所述网络加速节点向所述源站发送的数据，以计算所述网络加速节点与所述源站之间的丢包率。

于本发明的一具体实施例中，根据对一预设时间段探测得到的与一被探测节点或源站间的丢包率进行加权计算，作为所述网络加速节点与相应的被探测节点或源站之间的丢包率。

于本发明的一具体实施例中，在所述预设时间段内探测得到与一被探测节点或源站的N个丢包率，对所述N个丢包率进行加权计算的公式为：

L＝L_avg+L_var其中， $L_{avg}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N(i*l_i^{\′})}{\frac{N(N+1)}{2}},L_{var}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N(i*|l_i^{\′}-L_{avg}{|}^2)}{\frac{N(N+1)}{2}}},$ 且l_i表示第i

个丢包率，且当所述网络节点与所述被探测节点或源站不能进行通信时，l_i为-1，l′_i为l_i的纠正值，如果l_i≠-1，则l′_i＝l_i，当l_i＝-1时，l′_i＝l_avg*5,其中l_avg为去掉所述N个丢包率中值为-1的丢包率后的算术平均值。

于本发明的一具体实施例中，分别获取多个时间段内加权计算得到的丢包率，且分别设定相应时间段内的丢包率所占的权重，且根据所述丢包率以及相应的权重，计算加权丢包率，以供所述服务器根据所述网络时延以及加权丢包率计算所述网络节点到所述源站的最优路径。

于本发明的一具体实施例中，还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点的主动连接数，并进行发送，以供判断是否选用所述网络加速节点访问相应的源站。

于本发明的一具体实施例中，还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点的带宽使用率，并进行发送，以供对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种节点探测装置，包括：探测模块，用以以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；发送模块，用以将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；获取模块，用以以第二预设周期获取所述服务器计算得到的最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种网络加速节点，应用如上任一项所述的节点探测方法进行探测。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种路径选取方法，应用于具有多个如上所述的网络加速节点的加速网络中，以供一客户端通过所述加速网络访问相应的源站，包括：接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率；根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

于本发明的一具体实施例中，所述预设选取方式为以下中的一种：方式一)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径时延由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径丢包率最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；方式二)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径丢包率由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径时延最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；方式三)对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算，且根据所述加权计算结果选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

于本发明的一具体实施例中，对于所述方式一)以及所述方式二)，对于包括N个网络加速节点的路径，其具有N-1段，其相应的路径丢包率的计算公式为：其中，所述l_i为第i段的丢包率。

于本发明的一具体实施例中，对于所述方式三)，对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算的公式为：其中RTT表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延，L表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的丢包率，f(RTT,L)表示对前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延和丢包率进行加权计算的加权值，λ是权重因子，可以根据实际情况调整；其中，f(RTT,L)等于-1时，表示路径不通。

于本发明的一具体实施例中，根据以下公式对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正：

其中，BWR1和BWR2分别表示一条连接的两个端点的带宽使用率，且当两者连接失败时，计算结果为-1。

于本发明的一具体实施例中，还用以接收所述网络加速节点发送的主动连接数，且将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网络加速节点加入所述加速网络中。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种路径选取装置，包括：接收模块，用以接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率；选取模块，用以根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种服务器，应用如上任一项所述的路径选取方法选取最优路径。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种网络系统，包括多个如上所述的网络加速节点，以及如上所述的服务器，用以令一客户端通过所述网络系统以最优路径访问相应的源站。

如上所述，本发明的节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统，令网络加速节点，以一第一预设周期探测到网络中其他加速节点的以及源站的网络时延以及丢包率；将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径，并以第二预设周期获取所述服务器计算出的最优路径并保存至本地，以保证一客户端通过所述网络加速节点访问相应的源站时，可以选择所述最优路径进行访问，且至少结合网络时延以及丢包率作为最优路径的选取参数，以使选出的最优路径的传输时间和稳定性都能较好的满足用户需要。

附图说明

图1显示为本发明的节点探测方法在一具体实施例中的流程示意图。

图2显示为本发明的节点探测方法在一具体实施例中的流程示意图。

图3显示为本发明的路径选取方法在一具体实施例中的流程示意图。

图4显示为本发明的节点探测装置以及路径选取装置在一具体实施例中的模块示意图。

图5显示为本发明的网络加速系统在一具体实施例中的模块示意图。

元件标号说明

A节点探测装置

A1探测模块

A2发送模块

A3获取模块

B路径选取装置

B1接收模块

B2选取模块

1网络加速系统

11网络加速节点

12服务器

2客户端

3源站

S11～S22步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

应用加速网络是一种网络数据加速系统，它包含一系列部署在不同地理位置的不同运营商的加速节点，针对不同区域的用户访问不同的源站，分别选择一些加速节点作为数据的传输路径，通过选择网络时延较小的路径来对数据传输进行加速。用户选择相应的加速节点的方式在一实施例中为，通过用户所在的地理位置以及运营商来选取，例如，在广州的电信用户选用设置在广州的电信的加速节点进行相应源站的访问。

在一具体实施例中，应用加速网络的选路过程主要包含以下几步：

(1)在所有加速节点中互相进行不间断的探测，此外所有加速节点都探测加速的源站，探测使用建立TCP连接的方式，将建立TCP连接的时间作为两个节点之间的距离因子。

(2)应用加速网络包含一个中央服务器，加速节点将到其他加速节点的探测结果定期上传到中央服务器，中央服务器定期根据所有节点间和节点到源站的距离因子(即本实施例中的将建立TCP连接的时间)，计算出任意加速节点到任意源站的最优路径。

(3)节点定期到中央服务器获取该节点到所有加速源站的最优路径，保存在本地。当由用户通过该节点进行访问时，该节点选择到该用户访问的源站的最优路径，进行数据传输。

但是此实施例中，只考虑到了数据传输的时延问题，而忽略了节点间数据传输的稳定性的问题，所以通过此实施例选择出的加速路径有可能是最快的，但不一定是最稳定的，在传输时间和传输距离较长时无法满足相应的要求。由此本发明中还提出了在最优路径选取过程中，加入稳定性的参考因素。

请参阅图1，显示为本发明的节点探测方法在一具体实施例中的流程示意图。所述网络节点探测方法，应用于一网络加速节点，包括：

S11：以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；保证获取的网络时延以及丢包率的时效性。所述第一预设周期可以根据客户的需求进行设定。

S12：将所述网络时延以及所述丢包率进行发送，以供计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；

S13：以第二预设周期获取所述最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站，保证获取的最优路径的时效性。

于本发明的一具体实施例中，以一第一预设周期探测网络加速节点到被探测节点以及源站的网络时延的步骤包括：所述网络加速节点以所述第一预设周期与所述被探测节点以及源站建立TCP连接，并根据建立TCP连接的时间，获取所述网络加速节点与所述被探测节点以及源站之间的网络时延。

进一步的参阅图2，网络加速节点发起与一被探测节点或源站的TCP连接时，记录此时的时间为起始时间Tstart，且当两者连接失败时，设置相应的网络延时时间为-1(表示无法连接)，且设置丢包率为100％；且当两者连接成功时，记录此时时间为结束时间Tend，即连接的两者间的网络延时为结束时间减去起始时间，且向相应的被探测节点或源站发送一数据，调用网络加速节点的系统接口获取数据丢包率(重传率)。

于本发明的一具体实施例中，以所述第二预设周期探测网络加速节点到被探测节点以及源站的丢包率的步骤包括：以所述第二预设周期向被探测节点发送一特定数据，并获取发送字节数以及重传字节数，以计算所述网络加速节点与被探测节点之间的丢包率，其中所述特定数据例如为预先存储的一段特定的数据，或根据一程序实时生成的一特定数据，所述特定数据的数据比较小，以减轻丢包率探测的网络压力，且被探测节点对接收到的所述特定的数据的处理包括丢弃或返回确认。或于另一具体实施例中，根据一客户端通过所述网络加速节点实际向相应的被探测节点发送的数据，以计算所述网络加速节点与相应的被探测节点之间的丢包率，使用用户实际向相应的被探测节点发送的数据探测网络加速节点与相应的探测节点间的丢包率，可以替代一部分的主动探测，既可以减少带宽使用，也可以减少被探测节点的处理负担。于具体应用中，所述客户端例如为手机或电脑等智能数据处理设备。

由于源站无法对非用户的数据进行正确处理，因此，不能使用发送特定数据的探测方式对源站进行数据丢包率的探测。因此我们通过实际数据(即用户实际发送的数据)的丢包率作为节点到源站的数据丢包率。然而在没有用户实际发送的数据的情况下，可先以0作为节点到源站之间的数据丢包率，即假设节点到源站不丢包。

于本发明的一具体实施例中，根据对一预设时间段探测得到的与一被探测节点或源站间的丢包率进行加权计算，作为所述网络加速节点与相应的被探测节点或源站之间的丢包率。以更准确的反应过去一段时间内该段网络的数据传输的稳定性的情况。

优选的，在所述预设时间段内探测得到与一被探测节点或源站的N个丢包率，对所述N个丢包率进行加权计算的公式为：

L＝L_avg+L_var，其中 $L_{avg}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N(i*l_i^{\′})}{\frac{N(N+1)}{2}},L_{\mathrm{var}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N(i*|l_i^{\′}-L_{avg}{|}^2)}{\frac{N(N+1)}{2}}},$ 且l_i表示第i个丢包率，且当所述网络节点与所述被探测节点或源站不能进行通信时，l_i为-1，l′_i为l_i的纠正值，如果l_i≠-1，则l′_i＝l_i，否则l′_i＝l_avg*5，其中l_avg为去掉所述N个丢包率中值为-1的丢包率后的算术平均值。

进一步的，分别获取多个时间段内加权计算得到的丢包率，且分别设定相应时间段内的丢包率所占的权重，且根据所述丢包率以及相应的权重，计算加权丢包率，以供所述服务器根据所述网络时延以及加权丢包率计算所述网络节点到所述源站的最优路径，以此反应用户对稳定性要求的偏好，例如对三个相同时间段内加权计算得到的丢包率进行计算，且，以当前时间为基础，且三个相同时间段距离当前的时间由近到远的分为第一时间段、第二时间段、以及第三时间段，第一时间段的权重最高，第二时间段次之，第三时间段所占的权重最低。

于本发明的一具体实施例中，所述网络加速节点还以所述第一预设周期探测所述网络加速节点的主动连接数，并进行发送，例如发送至一服务器中，以供所述服务器判断是否选用所述网络加速节点访问相应的源站。具体为，所述服务器将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网络加速节点加入所述加速网络中。其中第一连接数阈值大于所述第二连接数阈值，两个阈值的设定，可防止网络节点被加入相应网络或从相应网络中去除的状态的突变，且在第一连接数阈值和第二连接数阈值之间时，保持网络加速节点的状态。主动连接数的加入，可以防止选用主动连接数过高的网络加速节点进行相应源站的访问，即防止网络加速节点端口的超负荷运行。

于本发明的一具体实施例中，还包括以所述第一预设周期探测所述网络加速节点的带宽使用率，并进行发送，以供(例如一服务器)对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正。以优先选用带宽使用率较低的网络加速节点，以提高网络运行的稳定性和效率，防止个别的网络加速节点超负荷运行。

请参阅图3，显示为本发明的路径选取方法在一具体实施例中的流程示意图。

所述路径选取方法，应用于具有多个如上所述的网络加速节点的加速网络中，例如，应用于加速网络中，以供所述客户端通过所述加速网络访问相应的源站，包括：

S21：接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率；

S22：根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

于本发明的一具体实施例中，所述预设选取方式为以下中的一种：方式一)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径时延由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径丢包率最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；方式二)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径丢包率由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径时延最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；方式三)对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算，且根据所述加权计算结果选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

其中，对于所述方式一)以及所述方式二)，对于包括N个网络加速节点的路径，其具有N-1段，其相应的路径丢包率的计算公式为：

其中，所述l_i为第i段的丢包率，即对路径上的N-1段的丢包率计算平均值，以路径丢包率均值作为该路径的丢包率。具体推导过程为：对一段路径来说，丢包率是指传输数据过程中重传数据量和发送数据量的比值，对一条由多段组成的路径来讲，设要发送的数据量为S，从第一个节点到第二个节点的重传数据量为S*l₁,由于使用TCP协议进行传输，因此第二个节点发送到第三个节点的数据量仍然是S，所以从第二个节点到第三个节点的重传数据量为S*l2,以此类推，从第k(0<k<N)个节点到第k+1个节点的重传数据量为S*l_k。对于整条路径来讲，重传数据量和发送数据量的比值为

$\frac{S*l_1+S*l_2+...+S*l_{N-1}}{S*(N-1)}=\frac{S*{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=i}^{N-1}{l}_i}{S*(N-1)}=\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=i}^{N-1}{l}_i}{N-1}$

，即为整条路径的重传率(丢包率)。

于本发明的一具体实施例中，对于所述方式三)，对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算的公式为：

其中RTT表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延，L表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的丢包率，f(RTT,L)表示对前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延和丢包率进行加权计算的加权值，λ是权重因子，可以根据实际情况调整；其中，f(RTT,L)等于-1时，表示路径不通。

于本发明的一具体实施例中，所述λ的值为0.6。

于本发明的一具体实施例中，还用于接收所述网络加速节点发送的带宽使用率，并根据所述带宽使用率对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正，其中所述网络加速节点没有数据传输时的带宽使用率为0％，所述网络加速节点的带宽被占满时的带宽使用率为100％。

于本发明的一具体实施例中，根据

以下公式对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正：

其中，BWR1和BWR2分别表示一条连接的两个端点的带宽使用率，且当两者连接失败时，计算结果为-1。以优先选用带宽使用率较低的网络加速节点，以提高网络运行的稳定性和效率，防止个别的网络加速节点超负荷运行。

于本发明的一具体实施例中，还用以接收所述网络加速节点发送的主动连接数，且将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网络加速节点加入所述加速网络中。具体为，所述服务器将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网络加速节点加入所述加速网络中。其中第一连接数阈值大于所述第二连接数阈值，两个阈值的设定，可防止网络节点被加入相应网络或从相应网络中去除的状态的突变，且在第一连接数阈值和第二连接数阈值之间时，保持网络加速节点的状态。主动连接数的加入，可以防止选用主动连接数过高的网络加速节点进行相应源站的访问，即防止网络加速节点端口的超负荷运行。

于本发明的一具体实施例中，还提供一种，具体参阅图4，显示为本发明的一具体实施例中的节点探测装置应用示意图。所述节点探测装置A，应用如图1所示的节点探测方法进行节点的探测。包括：探测模块A1，用以以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；发送模块A2，用以将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；获取模块A3，用以以第二预设周期获取所述服务器计算的最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。

且所述节点探测装置A的技术方案与所述节点探测方法的技术方案相对应，即关于所述节点探测方法的所有技术描述均可应用于本节点探测装置中，在此不加赘述。

再次参阅图4，本发明还提供一种路径选取装置B，应用如图3所示的路径选取方法选取最优路径，包括：接收模块B1，用以接收多个所述网络加速节点应用的节点探测模块A的发送模块A1发送的网络时延以及丢包率；选取模块B2，用以根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。且所述路径选取装置B的技术方案与所述路径选取方法相对应，所有关于所述路径选取方法的方案描述均可应用于本实施例中，在此即不加赘述。

于另一具体实施例中，还提供一种如图5所示的网络系统，于本实施例中，所述网络系统优选为网络加速系统1，以供用户通过所述网络加速系统1，加速对相应源站的访问，提高网络系统运行的效率，且提高用户的访问体验。所述网络加速系统1包括多个网络加速节点11，以及一服务器12，其中，所述网络加速节点11，包括如图4所示的节点探测装置A。所述服务器12包括如图4所示的的路径选取装置B，以为相应的网络加速节点11选取访问相应源站3的最优路径(最短路径)。所述客户端2可在选用一网络加速节点11访问相应的源站3时，根据所述网络加速节点11中存储的最优路径进行访问，以优化所述网络系统1的运行，提高用户的体验。于具体应用中，所述客户端2例如为手机或电脑等智能数据处理设备。

综上所述，本发明的节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统，令网络加速节点，以一第一预设周期探测到网络中其他加速节点的以及源站的网络时延以及丢包率；将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径，并以第二预设周期获取所述服务器计算出的最优路径并保存至本地，以保证一客户端通过所述网络加速节点访问相应的源站时，可以选择所述最优路径进行访问，且至少结合网络时延以及丢包率作为最优路径的选取参数，以使选出的最优路径的传输时间和稳定性都能较好的满足用户需要。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (18)

1.一种节点探测方法，其特征在于，应用于一网络加速节点，包括：

以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；

将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；

以第二预设周期获取所述服务器计算得到的最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。

2.根据权利要求1所述的节点探测方法，其特征在于，以所述第一预设周期探测网络加速节点到被探测节点以及源站的丢包率的步骤包括：

以所述第一预设周期向被探测节点发送一特定数据，并获取发送字节数以及重传字节数，以计算所述网络加速节点与被探测节点之间的丢包率；或根据一客户端通过所述网络加速节点向相应的被探测节点发送的数据，以计算所述网络加速节点与相应的被探测节点之间的丢包率；

根据一客户端通过所述网络加速节点向所述源站发送的数据，以计算所述网络加速节点与所述源站之间的丢包率。

3.根据权利要求1所述的节点探测方法，其特征在于：根据对一预设时间段探测得到的与一被探测节点或源站间的丢包率进行加权计算，作为所述网络加速节点与相应的被探测节点或源站之间的丢包率。

4.根据权利要求3所述的节点探测方法，其特征在于：在所述预设时间段内探测得到与一被探测节点或源站的N个丢包率，对所述N个丢包率进行加权计算的公式为：

L＝L_avg+L_var其中， $L_{avg}=\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N(i*l_i^{\&prime;})}{\frac{N(N+1)}{2}},$ $L_{\mathrm{var}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=1}^N(i*|l_i^{\&prime;}-L_{avg}{|}^2)}{\frac{N(N+1)}{2}}},$ 且l_i表示第i个丢包率，且当所述网络节点与所述被探测节点或源站不能进行通信时，l_i为-1，l_i′为l_i的纠正值，如果l_i≠-1，则l_i′＝l_i，当l_i＝-1时，l_i′＝l_avg*5,其中l_avg为去掉所述N个丢包率中值为-1的丢包率后的算术平均值。

5.根据权利要求4所述的节点探测方法，其特征在于：分别获取多个时间段内加权计算得到的丢包率，且分别设定相应时间段内的丢包率所占的权重，且根据所述丢包率以及相应的权重，计算加权丢包率，以供所述服务器根据所述网络时延以及加权丢包率计算所述网络节点到所述源站的最优路径。

6.根据权利要求1所述的节点探测方法，其特征在于：还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点的主动连接数，并进行发送，以供判断是否选用所述网络加速节点访问相应的源站。

7.根据权利要求1所述的节点探测方法，其特征在于：还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点的带宽使用率，并进行发送，以供对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正。

8.一种节点探测装置，其特征在于，包括：

探测模块，用以以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率；

发送模块，用以将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到所述源站的最优路径；

获取模块，用以以第二预设周期获取所述服务器计算得到的最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。

9.一种网络加速节点，其特征在于，应用如权利要求1～7中任一项所述的节点探测方法进行探测。

10.一种路径选取方法，其特征在于，应用于具有多个如权利要求9所述的网络加速节点的加速网络中，以供一客户端通过所述加速网络访问相应的源站，包括：

接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率；

根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

11.根据权利要求10所述的路径选取方法，其特征在于：所述预设选取方式为以下中的一种：

方式一)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径时延由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径丢包率最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；

方式二)计算各所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径丢包率由高到低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径时延最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最优路径；

方式三)对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算，且根据所述加权计算结果选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

12.根据权利要求11所述的路径选取方法，其特征在于：对于所述方式一)以及所述方式二)，对于包括N个网络加速节点的路径，其具有N-1段，其相应的路径丢包率的计算公式为：

其中，所述l_i为第i段的丢包率。

13.根据权利要求11所述的路径选取方法，其特征在于：对于所述方式三)，对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算的公式为：

其中(RTT表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延，L表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的丢包率，f(RTT,L)表示对前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延和丢包率进行加权计算的加权值，λ是权重因子，可以根据实际情况调整；其中，f(RTT,L)等于-1时，表示路径不通。

14.根据权利要求13所述的路径选取方法，其特征在于：根据以下公式对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行修正：

其中，BWR1和BWR2分别表示一条连接的两个端点的带宽使用率，且当两者连接失败时，计算结果为-1。

15.根据权利要求10所述的路径选取方法，其特征在于：还用以接收所述网络加速节点发送的主动连接数，且将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网络加速节点加入所述加速网络中。

16.一种路径选取装置，其特征在于，包括：

接收模块，用以接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率；

选取模块，用以根据接收的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。

17.一种服务器，其特征在于，应用如权利要求10～15中任一项所述的路径选取方法进行最优路径的选取。

18.一种网络系统，其特征在于，包括多个如权利要求9所述的网络加速节点，以及如权利要求17所述的服务器，用以令一客户端通过所述网络系统以最优路径访问相应的源站。