CN105516122B - 具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统 - Google Patents

具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统。该方法包括：接收来自客户端的请求；解析所述请求以确定所述请求的业务类型；判断预置有多个加速策略的内核中是否存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略，其中所述多个加速策略与不同的内核加速参数相对应；当确定所述内核中存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包。

Description

具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统
技术领域
本发明涉及网络传输加速技术，尤其涉及一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统。
背景技术
目前，存在各种网络传输加速技术，例如TCP(传输控制协议，TransmissionControl Protocol)加速技术等。其中TCP加速指的是通过一组优化技术，使TCP在通过因特网(Internet)传输数据的性能更高(与标准TCP相比)，而无需修改具体的应用。目前主流的TCP加速技术主要包括双边TCP优化和单边TCP优化两种。尤其地，TCP单边加速由于其易于部署，只需在TCP连接的一端部署软件或设备，且和标准的TCP协议完全兼容，因而受到广泛的应用。现有的TCP单边加速的主要实现方式是改良旧的拥塞控制算法，或者设计新的拥塞控制算法，以进行拥塞的判断与处理，从而有效利用带宽，优化传输速率。拥塞控制算法的示例包括TCP Vegas、CUBIC、FastTCP、Zeta-TCP等。但是由于TCP单边加速技术判断网络拥塞的反馈信息有限，因此为了保证较高的传输速度，通常需要频繁地发送重传包，从而造成了重传比的上升和带宽浪费。而且，现有的TCP单边加速对服务器上的所有连接均采用相同的TCP单边加速方案，而无法根据需要进行分等级配置。但是，对于诸如CDN(内容分发网络，Content Delivery Network)服务器之类的服务器而言，在同一服务器上，可存在多个不同的域名以及多种不同的业务类型。因此，当将现有的TCP单边加速应用于此类服务器时,可存在以下缺点：
首先，由于服务器只能采用一中TCP单边加速方案，而激进的TCP单边加速方案会带来重传比的上升，带宽的浪费，较低重传比的TCP单边加速方案又无法实现最优的加速效果，因此对于有些客户考虑带宽成本不需要特别优质加速效果，而有些客户则更在意加速效果而宁可牺牲带宽，现有的加速配置无法实现二者的平衡；
其次，服务器上存在具有不同需求的多种不同的业务类型，例如视频播放需要平稳传输、大文件下载需要较快完成传输、小文件下载则重点关注第一个RTT所传数据包个数等，而现有的单边加速技术在同一个服务器上只能设置一种策略，因此无法满足多种业务类型的需求。
虽然以上仅指出了现有的TCP单边加速方案中存在的缺陷，但实际上现有的其他网络传输加速技术也可存在类似的缺陷，因此需要提供一种能够克服以上缺陷的网络传输加速技术。
发明内容
为了克服现有的网络传输加速技术中的缺陷，本发明提供一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法和系统，使得在同一服务器上，可根据不同业务类型、不同客户需要来配置不同的加速策略，从而实现加速策略的灵活应用。
具体地，本发明提供一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法，该方法包括：接收来自客户端的请求；解析所述请求以确定所述请求的业务类型；判断预置有多个加速策略的内核中是否存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略，其中所述多个加速策略与不同的内核加速参数相对应；当确定所述内核中存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包。
在一个实施例中，所述多个加速策略中每一个均对应于一策略标识。
在一个实施例中，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包包括调用与所述特定加速策略相对应的策略标识，且响应于与所述特定加速策略相对应的策略标识被调用，所述内核所提供的加速策略设置接口将依据所述策略标识而传递与所述策略标识相对应的内核加速参数，使得所述内核认识到应采用这些内核加速参数来进行发包。
在一个实施例中，所述方法还包括当不存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核直接采用与默认加速策略相对应的内核加速参数来发包。
在一个实施例中，所述内核加速参数并不是固定的。
在一个实施例中，所述业务类型至少基于传输质量和重传比的设置来确定。
在一个实施例中，所述方法还包括当要发送的数据包被发送完毕后，将被采用来进行发包的内核加速参数还原成与默认加速策略相对应的内核加速参数。
本发明还提供了一种具有分等级配置加速策略的网络传输加速系统，所述系统包括：
用于接收来自客户端的请求的装置；
用于解析所述请求以确定所述请求的业务类型的装置；
用于判断预置有多个加速策略的内核中是否存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略的装置，其中所述多个加速策略与不同的内核加速参数相对应；
用于当确定所述内核中存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包的装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：在同一服务器上，可根据不同业务类型、不同客户需要来配置不同的加速策略，从而实现加速策略的灵活应用。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出根据本发明的一实施例的预设有多个分等级配置的加速策略的内核的示意图；
图2示出根据本发明的一实施例的一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法的流程图；
图3根据本发明的一实施例示出的图2所示的方法的内核与应用层的具体交互流程；
图4根据本发明的一实施例示出的图2中所示的方法的内核的具体处理流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
图1是根据本发明的一实施例示出预设有多个分等级配置的加速策略的内核的示意图。在一个非限制实施例中，该内核为Linux内核。但该内核也可以是各种Windows内核等等。在根据本发明的内核中，除了设置有常规内核中通常设有的默认加速策略外，还预置有多个不同的加速策略。此多个不同的加速策略与要求不同的数据传输加速效果以及不同的重传比的不同内核加速方案(例如，不同的TCP单边加速方案)相对应，以满足各种不同的业务需求。换言之，此多个不同的加速策略与不同的内核加速参数相对应。例如，下载类型的业务需要快速的完成数据传输，流媒体类型的业务需要平稳地传输数据，小文件类型的业务则需要兼顾速度和重传比等等。具体地，例如视频播放需要平稳传输、大文件下载需要较快完成传输、小文件下载则重点关注第一个RTT所传数据包个数等。其中小文件一般指网页页面类文件，其文件大小一般在100KB以下。大文件一般为图片、资源类文件，其单个文件大小一般都大于1MB。在一个实施例中，可指定该多个不同的加速策略分别适用于不同的业务类型，其中业务类型至少基于传输质量和重传比的设置来确定。如图1所示，作为非限制示例，可指定策略1适用于小文件下载，策略2适用于大文件下载，策略3适用于流媒体播放，策略4适用于移动网络数据传输等等。与各加速策略相对应的内核加速参数可通过内核所提供的加速策略设置接口来进行配置，并且每个加速策略对应于一个策略标识。应用层调用对应的策略标识即可调用对应的加速策略进行发包。策略标识存在于内核中，当应用层调用特定策略标识时，加速策略设置接口会依据该策略标识而传递与该策略标识对应的参数，使得内核认识到这些参数与该策略标识相对应，然后内核会采用这些参数来进行下一步的处理，例如发包等。例如，在针对TCP单边加速的情况下，可以进行配置的每个加速策略的内核加速参数可包括例如需要采用的拥塞控制算法、各个阶段的拥塞窗口值和变化值以及一些TCP连接传输的启动参数等等，但其对于不同的业务类型可以是不同的，并且可以根据实际使用情况而变化。并且在应用层没有请求特定加速策略的时候，内核以默认策略发包。下面以大文件为例，对可配置的内核加速参数作出进一步的说明。例如，在大文件的情况下，可自定义的内核加速参数可包括但不限于：定义TCP连接的初始窗口、最大、最小窗口值等的参数，对网络丢包有优化作用的参数、可以优化快速恢复的传输的参数、可以控制数据包进行平稳传输的参数、可以利用时间序的判断进行数据包重传的参数等等。
另外，内核加速参数的设置方式是采用在内核中新增文件赋值接口的方式来实现的。比如可新增一目录，并在该目录下包含针对与各加速策略(例如大文件加速策略、小文件加速策略、视频加速策略等)相对应的内核加速参数的子目录。各个加速策略子目录可进一步包含一系列内核参数设置接口文件，在一个示例中对该文件进行赋值则可将对应大文件的加速策略中的拥塞控制算法设置为BIC(二进制增加拥塞控制，Binary IncreaseCongestion control)算法。
图2示出根据本发明的一实施例的一种具有分等级配置加速策略的网络传输加速方法的流程图。
在步骤201，服务器接收到由客户端发起的请求。作为一个示例，该服务器可以是诸如CDN服务器。但该服务器也可以是其他服务器。客户端可以包括台式计算机、膝上型计算机、上网本、移动电话和平板计算机等等。
在步骤202，内核层检测到本机有开启响应客户端请求端口的应用服务，并在检测通过后与客户端建立连接。例如，如本领域技术人员所公知的，在该请求为TCP请求的情况下，可通过与客户度进行TCP连接的三次握手来建立TCP连接。
在步骤203，客户端发起请求内容，内核层将该请求传递给应用层。
在步骤204，应用层接收到来自客户端的请求并对解析该请求以确定该请求的业务类型，在该应用层的配置中有与该请求的业务类型的设置或域名传输质量与重传比相对应的设置的情况下，为该请求匹配相应的加速策略。
在步骤205，在匹配了等级策略后，应用层将指示内核层采用所匹配的等级策略进行发包的指令传输给内核层，以指令内核层对该连接采用与所匹配的等级策略相对应的内核加速参数来进行传输；
在步骤206，内核层接收到该指令，设置针对该连接的内核加速参数。
图3根据本发明的一实施例示出图2所示的方法的内核与应用层的具体交互流程。
在步骤301用户请求到达内核，并在步骤302内核将该请求转交给应用层处理。
在步骤303，应用层解析该请求，以确定与该请求相对应的业务类型，其中业务类型至少基于传输质量和重传比的设置来确定。例如，该业务类型可以为小文件下载、大文件下载、流媒体播放等等。
在步骤304，应用层判断在内核中预置的多个加速策略中是否存在针对该业务类型来进行配置的特定加速策略。
在步骤305，在存在针对该业务类型来进行配置的特定加速策略的情况下，该应用层指令内核针对后续的数据包采用与该特定加速策略相对应的内核加速参数来发包。其包括应用层调用内核中与该特定加速策略相对应的策略标识。而响应于应用层调用该策略标识，内核所提供的加速策略设置接口将依据该策略标识而传递与该策略标识对应的参数，使得内核认识到这些参数与该策略标识相对应，然后内核会采用这些参数来进行下一步的处理，例如发包等。设置完毕后，正常发送数据包。
在步骤306，在不存在针对该业务类型来进行配置的加速策略的情况下，直接正常的响应数据包。例如，指令内核针对后续的数据包直接采用与默认加速策略相对应的内核加速参数来发包。
图4根据本发明的一实施例示出图2所示的方法的内核的具体处理流程。
在步骤401，内核层接收到由应用层提交的请求。
在步骤402，内核判断承载该请求的连接是否已设置与该请求的业务类型相对应的加速策略。
如果承载该数据的连接已经经由应用层通知内核采用特定加速策略，则在步骤403内核从其预置的各加速策略中读取该特定加速策略，随后在步骤404根据等级指令设置与该特定加速策略相关联的内核加速参数，其中内核加速参数可包括要采用的拥塞控制算法、各阶段的拥塞窗口值和变化值以及一些连接传输的启动参数等。
在步骤405，内核按该内核加速参数发送该连接的数据包，直到所有数据包均被发送完毕。
在步骤406，当所有数据包均发送完毕后，内核将该连接的内核加速参数还原成与默认加速策略相对应的内核加速参数。
在步骤407，如果该连接没有设置特定加速策略，则内核读取默认加速策略。
在步骤408，根据默认加速策略来设置与该默认加速策略相关联的各项加速参数、拥塞控制算法等内核加速参数。
在步骤409，按与该默认加速策略相关联的内核加速参数发送连接的数据包，直到所有数据包被发送完毕。
在步骤410，在所有数据包均被发送完毕后，传输结束。
虽然本发明以TCP单边加速的情况为示例作出了进一步的说明，但是本发明也同样适用于其他网络传输加速技术，诸如UDP加速技术等，而不会背离发明所要求保护的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速方法，所述方法包括：
在应用层中：
接收来自客户端的请求；
解析所述请求以确定所述请求的业务类型；
判断预置有多个加速策略的内核中是否存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略，其中所述多个加速策略与不同的内核加速参数相对应；
当确定所述内核中存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个加速策略中每一个均对应于一策略标识。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包包括调用与所述特定加速策略相对应的策略标识，且响应于与所述特定加速策略相对应的策略标识被调用，所述内核所提供的加速策略设置接口将依据所述策略标识而传递与所述策略标识相对应的内核加速参数，使得所述内核认识到应采用这些内核加速参数来进行发包。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当不存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核直接采用与默认加速策略相对应的内核加速参数来发包。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内核加速参数并不是固定的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务类型至少基于传输质量和重传比的设置来确定。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当要发送的数据包被发送完毕后，将被采用来进行发包的内核加速参数还原成与默认加速策略相对应的内核加速参数。
8.一种具有分等级配置的加速策略的网络传输加速系统，所述系统包括：
在应用层中：
用于接收来自客户端的请求的装置；
用于解析所述请求以确定所述请求的业务类型的装置；
用于判断预置有多个加速策略的内核中是否存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略的装置，其中所述多个加速策略与不同的内核加速参数相对应；
用于当确定所述内核中存在针对所述业务类型来进行配置的特定加速策略时，指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包的装置。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述多个加速策略中每一个均对应于一策略标识。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，用于指令所述内核采用与所述特定加速策略相对应的内核加速参数来进行发包的装置包括用于调用与所述特定加速策略相对应的策略标识的装置，且响应于与所述特定加速策略相对应的策略标识被调用，所述内核所提供的加速策略设置接口将依据所述策略标识而传递与所述策略标识相对应的内核加速参数，使得所述内核认识到应采用这些内核加速参数来进行发包。
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