CN105763474A - 数据传输方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种数据传输方法和装置,本发明数据传输方法,包括:第一设备根据数据流信息判断数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;数据流信息包括以下信息中的至少一项:第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;若是,则对TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;所述第一设备生成TCP参数的修改结果。本发明实现了根据不同用户的不同业务的数据流来对与该数据流对应的TCP参数修改。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域,尤其涉及一种数据传输方法和装置。
背景技术
TCP(TransmissionControlProtocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,该协议为用户提供多种修改参数以便用户针对不同的网络状况修改对应的参数,以提高数据传输效率。
现有技术中修改TCP参数的方式为:通过对系统文件中存储的TCP参数进行修改,修改后保存该系统文件,并执行相应的命令使修改生效。
但是,在执行上述过程时,发明人发现现有技术存在如下问题:由于一个用户可以对应多种业务,每种业务对应一个TCP流,即一个用户对应多个TCP流。如果在用户侧修改TCP参数的话,因为上述修改的TCP参数为全局参数,对某个用户对应的TCP流中的某一TCP参数进行修改后,该用户的所有的TCP流中的该TCP参数都被修改了。如果在服务器侧修改TCP参数的话,修改某一用户的TCP流中的某一TCP参数,则其他用户的所有TCP流中的该TCP参数也被修改。但是对于服务器的某些用户或某些业务来说,其对应的TCP流中的该TCP参数并不需要被修改。因此上述对TCP参数修改的精度不高。
发明内容
本发明实施例提供一种数据传输方法和装置,解决了现有技术对TCP参数修改的精度不高的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种数据传输方法,包括:
第一设备根据数据流信息判断所述数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;
若是,则所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果之前,还包括:
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二设备判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果,包括:
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
结合第一方面、或第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
结合第一方面、或第一方面的第一至第二任一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
所述第一设备生成所述数据流对应的第一套接字;
所述第一设备通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
结合第一方面、或第一方面的第一至第四任一种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
第二方面,本发明实施例提供一种第一设备,包括:
判断模块,用于根据数据流信息判断所述数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;
修改模块,用于所述判断模块判断出需要修改所述TCP参数,对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;
生成模块,用于生成所述TCP参数的修改结果。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,还包括:
发送模块,用于将数据传输协议协商请求消息发送至第二终端,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二终端判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
接收模块,用于接收第二终端发送的反馈消息;
所述生成模块,具体用于:
根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
结合第二方面、或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
结合第二方面、或第二方面的第一至第二任一种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述修改模块,具体用于:
生成所述数据流对应的第一套接字;
通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
结合第二方面、或第二方面的第一至第四任一种可能的实现方式,在第三方面的第五种可能的实现方式中,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
第三方面,本发明实施例提供一种第二设备,包括:
接收模块,用于接收第一设备发送的数据传输协议协商请求消息,所述数据传输协议协商请求消息包括所述第一设备修改后的TCP参数;
处理模块,用于判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
发送模块,用于生成反馈消息,并向所述第一设备发送所述反馈消息。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
本发明实施例数据传输方法和装置,通过第一设备根据数据流信息判断所述数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;若是,则所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果,实现了根据不同用户的不同业务的数据流来对与该数据流对应的数据传输协议TCP参数的修改,解决了现有技术中对TCP参数修改精度不高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明数据传输方法一实施例的流程图;
图2为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图一;
图3为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图一;
图4为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图二;
图5为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图二;
图6为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图三;
图7为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图三;
图8为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图四;
图9为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图四;
图10为本发明数据传输方法又一实施例的流程图;
图11为本发明第一设备实施例一的结构示意图;
图12为本发明第二设备实施例一的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明数据传输方法一实施例的流程图。本实施例的执行主体为第一设备,例如可以为TCP的发送端、或接收端,即可以是服务器或客户端设备。如图1所示,本实施例提供数据传输方法,包括:
步骤101、第一设备根据数据流信息判断所述数据流对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息。
步骤102、若是,则所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
步骤103、所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果。
具体来说,本发明实施例中为了满足不同的业务需求和动态变化的网络,可以基于业务对应的TCP流来动态的调整TCP的参数,即第一设备对数据流对应的TCP参数进行修改,TCP参数如初始拥塞窗口、超时重传时的拥塞窗口、快速恢复时的拥塞窗口等。
首先,根据数据流信息判断TCP参数是否修改,具体可以根据以下信息中的至少一项进行判断:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息,如第一设备为服务器时,可以判断该服务器的信息、第二设备(即用户的客户端设备)的信息、业务信息或网络状态信息中的至少一项,网络状态信息如网络带宽等;第一设备的信息如该设备的收发能力、中央处理器CPU的处理能力、缓存大小、硬盘的存储空间大小等,第二设备的信息与上述类似,如还可以有接口速率、终端类型等;第二设备的信息可以是预先发送给第一设备的,即可以是在建立TCP连接时第一设备与第二设备进行交互时获取到的。
在本实施例中第一设备对所述TCP参数进行修改可以不需要与第二设备进行协商,第一设备例如可以是TCP数据流的发送端,此时第二设备为接收端;第一设备修改后,直接生成修改成功的修改结果。
本发明可以针对同一物理服务器上的不同TCP流进行灵活的修改,例如:网页浏览类应用,普遍都是小对象,可以把初始拥塞窗口设置与对象大小相当,而大的文件下载,可以把慢启动步幅以及超时重传以及快速恢复后的拥塞窗口调大,可以更快的下载大颗粒的文件。
通过本发明的方法把TCP彻底开放了,可以修改拥塞控制算法,以及TCP的所有参数,适用于众多的业务、用户和网络,以及不断变化的业务需求、用户需求和网络状况。例如:当同一物理服务器即服务第二代移动通信系统(SecondGeneration,简称2G)用户又服务光纤到户(FiberToTheHome,简称FTTH)光纤用户时,服务器可以基于不同的用户的TCP流设置不同的拥塞控制算法,例如:FTTH光纤用户使用CUBIC算法,当丢包发生时可以快速的恢复,这种算法的场景主要是面向当前的高速网络;而2G用户使用传统的拥塞控制算法,网络中拥塞产生丢包时,不会继续发送大量的包导致情况恶化,这种算法的场景主要是面向过去的低速网络。
本实施例,通过第一设备对数据流对应的TCP参数进行修改,生成所述数据传输协议的修改结果,实现了根据不同用户的不同业务的数据流来对与该数据流对应的数据传输协议TCP参数的修改,解决了现有技术中对TCP参数修改精度不高的问题。
本发明方法另一实施例中,在图1所示实施例的基础上,所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果之前,还包括:
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二设备判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果,包括:
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
可选地,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
具体来说,在本实施例中第一设备对所述TCP参数进行修改可以需要与第二设备进行协商,TCP参数如拥塞控制算法、初始拥塞窗口和接收窗口、慢启动ACK响应频率、拥塞避免ACK响应频率等。
例如:传统的拥塞控制算法都是基于低速网络来设计的,而二进制增加传输控制协议(BIC)、用于快速长距离网络的二进制增加的传输控制协议(CUBIC)、复合传输控制协议(compoundTCP)都是基于高速网络来设计的,由于同一服务器服务的用户可能同时包括低速网络用户和高速网络用户,因此需基于不同用户来对TCP参数进行调整,满足不同用户的需求;另外针对不同的业务,可以设置不同的TCP参数,例如谷歌测试针对搜索引擎业务,TCP初始拥塞窗口(InitialCongestionWindow,简称InitCwnd)设为16,延迟最小,而淘宝由于文件大小与谷歌不同,TCPInitCwnd设为7业务体验最佳。
第一设备对所述TCP参数进行修改后需要与第二设备进行协商,第二设备判断修改后的TCP参数是否满足预设条件,预设条件例如是修改后的TCP参数是否在第二设备所允许的范围内,第一设备例如可以是TCP数据流的发送端(如服务器),此时第二设备为接收端(客户端设备);协商时可以通过发送数据传输协议协商请求消息,所述数据传输协议协商请求消息中包括对所述修改后的TCP参数;第二设备判断后,进行反馈,发送反馈消息;第一设备接收到反馈消息之后,生成修改结果,若满足预设条件则生成修改成功的修改结果,否则生成修改失败的修改结果。
本发明方法另一实施例中,在图1所示实施例的基础上,步骤101中,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
所述第一设备生成所述数据流对应的第一套接字;
所述第一设备通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
可选地,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
具体来说,第一设备对数据流对应的TCP参数进行修改可通过以下方法实现:第一设备生成数据流对应的第一套接字,通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,还可以通过其他方式如命令行或注册表实现对所述TCP参数进行修改。
通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口修改方式中,可以采用通用的套接字socket编程接口,例如:intsetsockopt(ints,intlevel,intoptname,constvoid*optval,,socklen_toptlen)的函数来修改TCP的参数,还可以通过新建的应用程序接口API来修改TCP的参数。
可选地,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
下面采用具体的实施例,对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
可选地,当所述TCP参数为初始拥塞窗口时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述初始拥塞窗口进行修改,获得修改后的第一初始拥塞窗口,所述第一初始拥塞窗口是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一初始拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述初始拥塞窗口的修改。
具体来说,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP初始拥塞窗口时,此时所述TCP参数为初始拥塞窗口,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述初始拥塞窗口修改为更适合的第一初始拥塞窗口,所述第一初始拥塞窗口可以是第一设备预设的。具体的第一初始拥塞窗口一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一初始拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述初始拥塞窗口的修改。
本实施例中是发送端单独修改TCP初始拥塞窗口,不需要与接收端进行协商。
可选地,当所述TCP参数为超时重传时的拥塞窗口时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述超时重传时的拥塞窗口进行修改,获得修改后的第一超时重传时的拥塞窗口,所述第一超时重传时的拥塞窗口是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一超时重传时的拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述超时重传时的拥塞窗口的修改。
具体来说,TCP认为网络拥塞的主要依据是它重传了一个报文段。TCP对每一个报文段都有一个定时器,称为重传定时器(RetransmissionTimeout,简称RTO),当RTO超时且还没有得到数据确认,那么TCP就会对该报文段进行重传,当发生超时时,那么出现拥塞的可能性就很大,某个报文段可能在网络中某处丢失,因此发生网络拥塞会对超时重传时的拥塞窗口进行修改。超时重传后会进入慢启动。
根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP超时重传时的拥塞窗口时,此时所述TCP参数为超时重传时的拥塞窗口,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述第一业务对应的所述超时重传时的拥塞窗口修改为更适合的第一超时重传时的拥塞窗口,所述第一超时重传时的拥塞窗口可以是第一设备预设的。具体的第一超时重传时的拥塞窗口一般需结合需要传输的文件大小,发送端服务器能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一超时重传时的拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述超时重传时的拥塞窗口的修改。
可选地,当所述TCP参数为快速恢复时的拥塞窗口时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复时的拥塞窗口进行修改,获得修改后的第一快速恢复时的拥塞窗口,所述第一快速恢复时的拥塞窗口是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一快速恢复时的拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复时的拥塞窗口的修改。
具体来说,一般来说,重传发生在超时之后,但是如果发送端接收到3个以上的重复ACK,就应该意识到数据丢了,需要重新传递。这个机制不需要等到重传定时器溢出,所以叫做快速重传,而快速重传以后,因为走的不是慢启动而是拥塞避免算法,所以又叫做快速恢复算法。快速重传和快速恢复旨在:快速恢复丢失的数据包。
根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP快速恢复时的拥塞窗口时,此时所述待修改内容为快速恢复时的拥塞窗口,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复时的拥塞窗口修改为更适合的第一快速恢复时的拥塞窗口,所述第一快速恢复时的拥塞窗口可以是第一设备预设的。具体的第一快速恢复时的拥塞窗口一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一快速恢复时的拥塞窗口后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复时的拥塞窗口的修改。
可选地,当所述TCP参数为慢启动阈值时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动阈值进行修改,获得修改后的第一慢启动阈值,所述第一慢启动阈值是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一慢启动阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述慢启动阈值的修改。
具体来说,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的慢启动阈值时,此时所述TCP参数为慢启动阈值,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动阈值修改为更适合的第一慢启动阈值,所述第一慢启动阈值可以是第一设备预设的。具体的第一慢启动阈值一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一慢启动阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述慢启动阈值的修改。
可选地,当所述TCP参数为超时重传的慢启动阈值时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述超时重传的慢启动阈值进行修改,获得修改后的第一超时重传的慢启动阈值,所述第一超时重传的慢启动阈值是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一超时重传的慢启动阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述超时重传的慢启动阈值的修改。
具体来说,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的超时重传的慢启动阈值时,此时所述待修改内容为超时重传的慢启动阈值,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述超时重传的慢启动阈值修改为更适合的第一超时重传的慢启动阈值,所述第一超时重传的慢启动阈值可以是第一设备预设的。具体的第一超时重传的慢启动阈值一般需结合需要传输的文件大小,发送端服务器能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一超时重传的慢启动阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述超时重传的慢启动阈值的修改。
可选地,当所述TCP参数为快速恢复的拥塞窗口阈值时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复的拥塞窗口阈值进行修改,获得修改后的为第一快速恢复的拥塞窗口阈值,所述第一快速恢复的拥塞窗口阈值是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一快速恢复的拥塞窗口阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复的拥塞窗口阈值的修改。
具体来说,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的快速恢复的拥塞窗口阈值时,此时所述待修改内容为快速恢复的拥塞窗口阈值,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复的拥塞窗口阈值修改为更适合的第一快速恢复的拥塞窗口阈值,所述第一快速恢复的拥塞窗口阈值可以是第一设备预设的。具体的第一快速恢复的拥塞窗口阈值一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一快速恢复的拥塞窗口阈值后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复的拥塞窗口阈值的修改。
可选地,当所述TCP参数为慢启动步幅时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动步幅进行修改,获得修改后的第一慢启动步幅,所述第一慢启动步幅是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一慢启动步幅后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述慢启动步幅的修改。
具体来说,慢启动步幅是发送端在慢启动时增加拥塞窗口的幅度,当前每次收到一个报文的ACK后,拥塞窗口加1,每个RTT时间段内,拥塞窗口以指数步幅增加,但是当时延大的网络中,如何减少慢启动时长;以及当超时重传时,发送端会再次进入慢启动阶段,如何适应网络的动态变化状况,这就需要根据实际情况对慢启动步幅进行修改。
根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的慢启动步幅时,此时所述TCP参数为慢启动步幅,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动步幅修改为更适合的第一慢启动步幅,所述第一慢启动步幅可以是第一设备预设的。具体的第一慢启动步幅一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一慢启动步幅后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述慢启动步幅的修改。
可选地,当所述TCP参数为拥塞避免步幅时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞避免步幅进行修改,获得修改后的第一拥塞避免步幅,所述第一拥塞避免步幅是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一拥塞避免步幅后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述拥塞避免步幅的修改。
具体来说,拥塞避免步幅是发送端在拥塞避免时增加拥塞窗口的幅度,当前每次收到一个报文的ACK后,拥塞窗口加1/Cwnd,每个RTT时间段内,拥塞窗口加1,但是当时延大的网络中,如何减少拥塞避免的时长,这就需要根据实际情况对拥塞避免步幅进行修改。
根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的拥塞避免步幅时,此时所述TCP参数为拥塞避免步幅,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞避免步幅修改为更适合的第一拥塞避免步幅,所述第一拥塞避免步幅可以是第一设备预设的。具体的第一拥塞避免步幅一般需结合需要传输的文件大小,发送端服务器能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一拥塞避免步幅后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述拥塞避免步幅的修改。
可选地,当所述TCP参数为慢启动ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一慢启动ACK响应频率,所述第一慢启动ACK响应频率是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一慢启动ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述拥塞避免步幅的修改。
具体来说,在本实施例中,慢启动ACK响应频率可以不需要跟第二设备协商,仅由第一设备决定,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的慢启动ACK响应频率时,此时所述TCP参数为慢启动ACK响应频率,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动ACK响应频率修改为更适合的第一慢启动ACK响应频率,所述第一慢启动ACK响应频率可以是第一设备预设的。具体的第一慢启动ACK响应频率一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一慢启动ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述慢启动ACK响应频率的修改。
可选地,当所述TCP参数为拥塞避免ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞避免ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一拥塞避免ACK响应频率,所述第一拥塞避免ACK响应频率是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一拥塞避免ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述拥塞避免ACK响应频率的修改。
具体来说,在本实施例中,拥塞避免ACK响应频率可以不需要跟第二设备协商,仅由第一设备决定,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的拥塞避免ACK响应频率时,此时所述TCP参数为拥塞避免ACK响应频率,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述第一业务对应的所述拥塞避免ACK响应频率修改为更适合的第一拥塞避免ACK响应频率,所述第一拥塞避免ACK响应频率可以是第一设备预设的。具体的第一拥塞避免ACK响应频率一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一拥塞避免ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述拥塞避免ACK响应频率的修改。
可选地,当所述TCP参数为快速恢复ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一快速恢复ACK响应频率,所述第一快速恢复ACK响应频率是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一快速恢复ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复ACK响应频率的修改。
在本实施例中,快速恢复ACK响应频率可以不需要跟第二设备协商,仅由第一设备决定,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的快速恢复ACK响应频率时,此时所述TCP参数为快速恢复ACK响应频率,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复ACK响应频率修改为更适合的第一快速恢复ACK响应频率,所述第一快速恢复ACK响应频率可以是第一设备预设的。具体的第一快速恢复ACK响应频率一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一快速恢复ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复ACK响应频率的修改。
可选地,当所述TCP参数为正常传输ACK响应频率时,当所述TCP参数为正常传输ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述正常传输ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一正常传输ACK响应频率,所述第一正常传输ACK响应频率是预设的;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果包括:
当所述第一设备获得修改后的第一正常传输ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述快速恢复ACK响应频率的修改。
在本实施例中,正常传输ACK响应频率可以不需要跟第二设备协商,仅由第一设备决定,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的正常传输ACK响应频率时,此时所述TCP参数为正常传输ACK响应频率,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述正常传输ACK响应频率修改为更适合的第一正常传输ACK响应频率,所述第一正常传输ACK响应频率可以是第一设备预设的。具体的第一正常传输ACK响应频率一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一正常传输ACK响应频率后,生成所述修改结果,所述修改结果表示所述第一设备已经完成对所述正常传输ACK响应频率的修改。
图2为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图一。
图3为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图一。
可选地,当所述TCP参数为拥塞控制算法时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞控制算法进行修改,获得修改后的第一拥塞控制算法,所述第一拥塞控制算法是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送拥塞控制算法协商请求消息,所述拥塞控制算法协商请求消息包括所述第一拥塞控制算法,以便所述第二设备判断所述第一拥塞控制算法是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述数据传输协议的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一拥塞控制算法是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一拥塞控制算法满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞控制算法修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一拥塞控制算法不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞控制算法修改失败的修改结果。
具体来说,如图2所示,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改拥塞控制算法时,此时所述待修改内容为拥塞控制算法,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞控制算法修改为更适合的第一拥塞控制算法,所述第一拥塞控制算法可以是第一设备从预设的多种拥塞控制算法中选择的。
拥塞控制算法有多种,针对不同的网络,包括卫星、拨号上网等低速网络,也包括现在的高速互联网,同时也针对不同的业务,例如搜索引擎等小对象和文件下载等大的对象,具体包括:选择性应答(SelectiveAcknowledgement,简称SACK)、BIC、CUBIC、compoundTCP、高速传输控制协议(HighSpeedTransmissionControlProtoco,简称HSTCP)、显式流量控制协议(eXplicitControlProtocol,简称XCP)等算法。
第一设备选择合适的第一拥塞控制算法后,向所述第二设备发送拥塞控制算法协商请求消息,所述拥塞控制算法协商请求消息为包括所述第一拥塞控制算法的信息,以便所述第二设备判断所述第一拥塞控制算法是否满足预设条件,即第二设备是否支持该第一拥塞控制算法;此时数据传输协议协商请求消息具体为拥塞控制算法协商请求消息;
第一设备接收所述第二设备发送的反馈消息,所述反馈消息包括所述第一拥塞控制算法是否满足第二设备预设条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一拥塞控制算法满足第二设备预设条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞控制算法修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一拥塞控制算法不满足第二设备预设条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞控制算法修改失败的修改结果。
图2中为发送端修改拥塞控制算法,开发者也可以在接收端修改拥塞控制算法,然后与发送端协商,把最终是否修改成功的消息告诉开发者。
拥塞控制算法协商请求消息和反馈消息的具体报文格式可以为如图3所示的报文格式,在TCP报文中增加拥塞控制算法选项(CongestionControlAlgorithmOption),当然也可以作为TCP报文中的正式内容,即可以作为固定的一个字段用来指示拥塞控制算法。拥塞控制算法选项的内容如下表1中所示。
表1
拥塞控制算法选项 | 长度 | 值 |
拥塞控制算法协商请求消息 | 32比特 | xx |
反馈消息 | xx | xx |
上表1中拥塞控制算法协商请求消息中的值“xx”可以为上述列出的一些拥塞控制算法,如XCP,或其他拥塞控制算法,长度也可以不为32比特,本发明并不限定;
反馈消息的长度以及值也可以根据实际需要确定。
图4为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图二。
图5为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图二。
可选地,当所述TCP参数为初始拥塞窗口和接收窗口时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述初始拥塞窗口进行修改,获得修改后的第一初始拥塞窗口,所述第一初始拥塞窗口是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送初始拥塞窗口请求消息,所述初始拥塞窗口请求消息包括第一初始拥塞窗口,以便所述第二设备判断将与所述第一初始拥塞窗口对应的接收窗口修改为第一接收窗口是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一接收窗口是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一接收窗口满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一初始拥塞窗口和所述第一接收窗口修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一接收窗口不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一初始拥塞窗口和所述第一接收窗口修改失败的修改结果。
具体来说,慢启动是TCP使用的一种拥塞控制机制,慢启动也叫做指数增长期。为了避免拥塞,慢启动为发送方的TCP增加了拥塞窗口(CongestionWindow,简称Cwnd)。慢启动是指每次TCP发送端的拥塞窗口收到确认时都会增长。窗口增加的大小就是已确认报文段的数目。这种情况一直保持到要么没有收到一些段,要么窗口大小到达预先定义的阈值。如果发生丢失事件,TCP就认为这是网络阻塞,就会采取措施减轻网络拥挤。一旦发生丢失事件或者到达阈值,TCP就会进入线性增长阶段。这时,每经过一个时间间隔(RoundTripTime,简称RTT)窗口增长一个报文段。
例如,当与另一个网络的主机建立TCP连接时,拥塞窗口可以被初始化为1个报文段(即另一端通告的报文段大小),即初始拥塞窗口为1个报文段。每收到一个ACK,拥塞窗口就增加一个报文段(Cwnd以字节为单位,但是慢启动以报文段大小为单位进行增加)。发送端取拥塞窗口与接收窗口(ReceiverWindow,简称Rwnd)中的最小值作为发送上限。拥塞窗口是发送方使用的流量控制,而接收窗口则是接收端使用的流量控制。初始拥塞窗口还可以根据实际情况进行修改。
如图4所示,根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP初始拥塞窗口时,此时所述TCP参数为初始拥塞窗口和接收窗口,第一设备(如发送端)调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述初始拥塞窗口修改为更适合的第一初始拥塞窗口,所述第一初始拥塞窗口可以是第一设备预设的。具体的第一初始拥塞窗口一般需结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况而确定。
第一设备选择合适的第一初始拥塞窗口后,向所述第二设备(如接收端)发送初始拥塞窗口请求消息,所述初始拥塞窗口请求消息包括第一接收初始拥塞窗口,以便所述第二设备判断将与所述第一初始拥塞窗口对应的接收窗口修改为第一接收窗口是否满足预设条件,第一初始拥塞窗口可以是第一设备预设的,所述第一接收窗口与所述第一初始拥塞窗口是对应的,所述第一接收窗口大小可以与第一初始拥塞窗口相同,也可以不同,针对小文件,可以设置相同。此时数据传输协议协商请求消息具体为接收窗口协商请求消息。
第一设备接收所述第二设备发送的反馈消息,所述反馈消息包括所述第一接收窗口是否满足第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一接收窗口满足第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一初始拥塞窗口和第一接收窗口修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一接收窗口不满足第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一初始拥塞窗口和第一接收窗口修改失败的修改结果。
接收窗口协商请求消息和反馈消息的具体报文格式可以为如图5所示的报文格式,在TCP报文中增加初始拥塞窗口修改选项(InitialCwndModifyOption),当然也可以作为TCP报文中的正式内容,即可以作为固定的一个字段用来指示初始拥塞窗口。初始拥塞窗口修改选项的内容如下表2中所示。
表2
接收窗口修改选项 | 长度 | 值 |
初始拥塞窗口请求消息 | 32bit | xx |
反馈消息 | 32bit | xx |
上表2中初始拥塞窗口请求消息中的值“xx”可以为实际需要的任意长度的初始拥塞窗口,消息长度也可以不为32比特,本发明并不限定;
反馈消息的长度以及值也可以根据实际需要确定。
图6为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图三。
图7为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图三。
可选地,当所述TCP参数为慢启动ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述慢启动ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一慢启动ACK响应频率,所述第一慢启动ACK响应频率是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送慢启动ACK响应频率协商请求消息,所述慢启动ACK响应频率协商请求消息包括所述第一慢启动ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一慢启动ACK响应频率是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一慢启动ACK响应频率是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一慢启动ACK响应频率满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一慢启动ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一慢启动ACK响应频率不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一慢启动ACK响应频率修改失败的修改结果。
具体来说,慢启动时,例如初始时,发送方开始时发送一个报文段,然后等待ACK。当收到该ACK时,拥塞窗口从1增加为2,即可以发送两个报文段。当收到这两个报文段的ACK时,拥塞窗口就增加为4。这是一种指数增加的关系,拥塞窗口的增加依赖于ACK的响应频率,当前接收端每收到2个报文,就会发送1个ACK,当ACK丢失或者收到的报文数量少时,拥塞窗口增加变慢,导致慢启动时长增加,因此可以通过修改ACK响应频率来减少慢启动时长。
如图6所示,第一设备(如发送端)确认需要修改TCP慢启动ACK响应频率,此时所述TCP参数为慢启动ACK响应频率,调用数据传输协议修改接口将所述第一设备对应的数据流对应的所述慢启动ACK响应频率修改为当前业务合适的慢启动ACK响应频率,即第一慢启动ACK响应频率,所述第一慢启动ACK响应频率是预设的,具体的慢启动ACK响应频率一般结合需要传输的文件大小,发送端服务器能力、网络带宽等情况来确定。
第一设备向所述第二设备(如接收端)发送慢启动ACK响应频率协商请求消息,所述慢启动ACK响应频率协商请求消息为包括所述第一慢启动ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一慢启动ACK响应频率是否满足预设修改条件;此时数据传输协议协商请求消息具体为慢启动ACK响应频率协商请求消息。
第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一慢启动ACK响应频率是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一慢启动ACK响应频率满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一慢启动ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一慢启动ACK响应频率不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一慢启动ACK响应频率修改失败的修改结果。
慢启动ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的具体报文格式如图7所示的报文格式,在TCP报文中增加慢启动ACK响应频率选项(SlowStartACKFrequencyOption),当然也可以作为TCP报文中的正式内容,即可以作为固定的一个字段用来指示慢启动ACK响应频率。慢启动ACK响应频率选项的内容如下表3中所示。
表3
慢启动ACK响应频率选项 | 长度 | 值 |
慢启动ACK响应频率协商请求消息 | xx | xx |
反馈消息 | xx | xx |
上表3中慢启动ACK响应频率协商请求消息中的值“xx”可以为实际需要的任意ACK响应频率,消息长度也可以根据实际需要确定,如为32比特,本发明并不限定;
反馈消息的长度以及值也可以根据实际需要确定。
可选地,当所述TCP参数为拥塞避免ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞避免ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一拥塞避免ACK响应频率,所述第一拥塞避免ACK响应频率是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送拥塞避免ACK响应频率协商请求消息,所述拥塞避免ACK响应频率协商请求消息包括所述第一拥塞避免ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一拥塞避免ACK响应频率是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一拥塞避免ACK响应频率是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一拥塞避免ACK响应频率满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞避免ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一拥塞避免ACK响应频率不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞避免ACK响应频率修改失败的修改结果。
具体来说,从慢启动可以看到,Cwnd可以很快的增长上来,从而最大程度利用网络带宽资源,但是Cwnd不能一直这样无限增长下去,一定需要某个限制。TCP使用了一个叫慢启动阈值(SlowStartThreshold,SSThresh)的变量,当Cwnd超过该值后,慢启动过程结束,进入拥塞避免阶段。对于大多数TCP实现来说,SSThresh的值是65536(同样以字节计算)。拥塞避免的主要思想是加法增大,也就是说Cwnd的值不再指数级往上升,开始加法增加。此时当窗口中所有的报文段都被确认时,Cwnd的大小加1,Cwnd的值就随着RTT开始线性增加,这样就可以避免增长过快导致网络拥塞,慢慢的增加调整到网络的最佳值。
可以通过调整拥塞避免ACK响应频率来控制拥塞避免时拥塞窗口增加的速度。
本实施例中,第一设备(如发送端)根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的拥塞避免ACK响应频率,此时所述TCP参数为拥塞避免ACK响应频率,调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述拥塞避免ACK响应频率修改为当前业务合适的拥塞避免ACK响应频率,即第一拥塞避免ACK响应频率,所述第一拥塞避免ACK响应频率是预设的,具体的拥塞避免ACK响应频率一般结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况来确定。
第一设备向所述第二设备(如接收端)发送拥塞避免ACK响应频率协商请求消息,所述拥塞避免ACK响应频率协商请求消息为包括所述第一拥塞避免ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一拥塞避免ACK响应频率是否满足预设修改条件;此时所述数据传输协议协商请求消息具体为拥塞避免ACK响应频率协商请求消息。
第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一拥塞避免ACK响应频率是否满足预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一拥塞避免ACK响应频率满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞避免ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一拥塞避免ACK响应频率不满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一拥塞避免ACK响应频率修改失败的修改结果。
拥塞避免ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的具体报文格式与慢启动ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的类似,此处不再赘述。
可选地,当所述TCP参数为快速恢复ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一快速恢复ACK响应频率,所述第一快速恢复ACK响应频率是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送快速恢复ACK响应频率协商请求消息,所述快速恢复ACK响应频率协商请求消息包括所述第一快速恢复ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一快速恢复ACK响应频率是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一快速恢复ACK响应频率是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一快速恢复ACK响应频率满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一快速恢复ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一快速恢复ACK响应频率不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一快速恢复ACK响应频率修改失败的修改结果。
具体来说,TCP中还会有一种快速重传的情况:就是当收到3个相同的ACK的情况下。TCP利用3个相同的ACK来判定数据包的丢失,此时进行快速重传,快速重传时会重新设置SSThresh,以及拥塞窗口的大小,并重新进入拥塞避免阶段。快速恢复算法是在上述的快速重传算法基础上添加的,当收到3个重复ACK时,此时TCP最后进入的不是拥塞避免阶段,而是快速恢复阶段。快速重传和快速恢复算法一般同时使用。快速恢复的思想是“数据包守恒”原则,即同一个时刻在网络中的数据包数量是恒定的,只有当“老”数据包离开了网络后,才能向网络中发送一个“新”的数据包,如果发送方收到一个重复的ACK,那么根据TCP的ACK机制就表明有一个数据包离开了网络,于是Cwnd加1。如果能够严格按照该原则那么网络中就很少会发生拥塞。
快速恢复时,也会重新设置SSThresh,以及拥塞窗口的大小,当该恢复过程结束后,会再次进入拥塞避免状态。
快速恢复过程中可以通过调整快速恢复ACK响应频率来控制拥塞窗口增加的速度。
本实施例中,第一设备(如发送端)根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的快速恢复ACK响应频率,此时所述TCP参数为快速恢复ACK响应频率,调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述快速恢复ACK响应频率修改为当前业务合适的快速恢复ACK响应频率,即第一快速恢复ACK响应频率,所述第一快速恢复ACK响应频率是预设的,具体的快速恢复ACK响应频率一般结合需要传输的文件大小,发送端能力、网络带宽等情况来确定。
第一设备向所述第二设备(如接收端)发送快速恢复ACK响应频率协商请求消息,所述快速恢复ACK响应频率协商请求消息为包括所述第一快速恢复ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一快速恢复ACK响应频率是否满足预设修改条件;此时所述数据传输协议协商请求消息具体为快速恢复ACK响应频率协商请求消息。
第一种设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一快速恢复ACK响应频率是否满足预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一快速恢复ACK响应频率满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一快速恢复ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一快速恢复ACK响应频率不满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一快速恢复ACK响应频率修改失败的修改结果。
快速恢复ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的具体报文格式与慢启动ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的类似,此处不再赘述。
可选地,当所述TCP参数为正常传输ACK响应频率时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述正常传输ACK响应频率进行修改,获得修改后的第一正常传输ACK响应频率,所述第一正常传输ACK响应频率是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送正常传输ACK响应频率协商请求消息,所述正常传输ACK响应频率协商请求消息包括所述第一正常传输ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一正常传输ACK响应频率是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一正常传输ACK响应频率是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一正常传输ACK响应频率满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一正常传输ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一正常传输ACK响应频率不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一正常传输ACK响应频率修改失败的修改结果。
具体来说,TCP采用大小可变的滑动窗口(即发送窗口)进行流量控制,窗口大小的单位是字节。
发送窗口在连接建立时由双方商定,由拥塞窗口和接收窗口共同决定。发送窗口的上限值=Min[Rwnd,Cwnd],当Rwnd<Cwnd时,是接收端的接收能力限制发送窗口的最大值。当Cwnd<Rwnd时,则是网络的拥塞限制发送窗口的最大值。
若发送窗口为500字节,如果发送端已发送了400字节的数据,但只收到对前200字节数据的确认,同时窗口大小不变。由于发送窗口为500字节,因此还可发送300字节。
如果发送端收到了对方对前400字节数据的确认,但对方通知发送端接收窗口减小到400字节。现在发送端最多还可发送400字节的数据。
调整正常传输ACK响应频率,也即调整接收端发送ACK的频率,一般情况下接收端每收到2个报文就回应一个ACK,当然可以修改为每收到一个报文就回应一个ACK,也可以在大量数据传输时减少ACK响应的频率,进而可以调整发送窗口的大小。
第一设备(如发送端)根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的正常传输ACK响应频率,此时所述TCP参数为正常传输ACK响应频率,调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述正常传输ACK响应频率修改为当前业务合适的正常传输ACK响应频率,即第一正常传输ACK响应频率,所述第一正常传输ACK响应频率是预设的,具体的正常传输ACK响应频率一般结合需要传输的文件大小,发送端服务器能力、网络带宽等情况来确定。
第一设备向所述第二设备(如接收端)发送正常传输ACK响应频率协商请求消息,所述正常传输ACK响应频率协商请求消息为包括所述第一正常传输ACK响应频率,以便所述第二设备判断所述第一正常传输ACK响应频率是否满足预设修改条件;此时所述数据传输协议协商请求消息具体为正常传输ACK响应频率协商请求消息。
第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一正常传输ACK响应频率的消息是否满足预设修改条件,若所述反馈消息表示所述第一正常传输ACK响应频率满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一正常传输ACK响应频率修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一正常传输ACK响应频率不满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一正常传输ACK响应频率修改失败的修改结果。
正常传输ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的具体报文格式与慢启动ACK响应频率协商请求消息和反馈消息的类似,此处不再赘述。
图8为本发明数据传输方法一实施例的实现原理图七。
图9为本发明数据传输方法一实施例的报文格式示意图四。
可选地,当所述TCP参数为最大报文长度时,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述最大报文长度进行修改,获得修改后的第一最大报文长度,所述第一最大报文长度是预设的;
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备包括:
所述第一设备向所述第二设备发送最大报文长度协商请求消息,所述最大报文长度协商请求消息包括所述第一最大报文长度,以便所述第二设备判断所述第一最大报文长度是否满足预设修改条件;
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果包括:
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一最大报文长度是否满足所述第二设备的预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一最大报文长度满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一最大报文长度修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一最大报文长度不满足所述第二设备的预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一最大报文长度修改失败的修改结果。
具体来说,当前TCP最大报文长度与发送端和接收端的链路的最大传输单元(MaximumTransmissionUnit,简称MTU)强相关,忽略了中间网络中链路的MTU以及业务的需求。
MTU是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据报大小(以字节为单位)。如果发送端的MTU比网接收端的MTU不匹配,会增加丢包率,降低网络速度。
本实施例中,如图8所示,第一设备(如接收端)根据第一设备信息、第二设备信息、当前数据流承载的业务信息、网络状态信息中的至少一项确认出需要修改TCP的最大报文长度,此时所述TCP参数为最大报文长度,调用数据传输协议修改接口将所述数据流对应的所述最大报文长度修改为当前业务合适的最大报文长度,即第一最大报文长度,所述第一最大报文长度是预设的,具体的最大报文长度一般结合发送端接收端能力、网络带宽等情况来确定。
第一设备向所述第二设备(发送端)发送最大报文长度协商请求消息,所述最大报文长度协商请求消息为包括所述第一最大报文长度,以便所述第二设备判断所述第一最大报文长度是否满足预设修改条件;此时所述数据传输协议协商请求消息具体为最大报文长度协商请求消息。
第一设备接收所述第二设备发送的所述反馈消息,所述反馈消息包括所述第一最大报文长度是否满足预设修改条件的消息,若所述反馈消息表示所述第一最大报文长度满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一最大报文长度修改成功的修改结果;
若所述反馈消息表示所述第一最大报文长度不满足预设修改条件,则所述第一设备生成表示所述第一最大报文长度修改失败的修改结果。
最大报文长度协商请求消息和反馈消息的具体报文格式如图9所示的报文格式,在TCP报文中增加最大报文长度修改选项(MaxPacketLengthModify),当然也可以作为TCP报文中的正式内容,即可以作为固定的一个字段用来指示最大报文长度。最大报文长度修改选项的内容如下表4中所示。
表4
最大报文长度修改选项 | 长度 | 值 |
最大报文长度协商请求消息 | xx | xx |
反馈消息 | xx | xx |
上表4中最大报文长度协商请求消息中的值“xx”可以为实际需要的任意报文长度,消息长度也可以根据实际需要确定,如为32比特,本发明并不限定;
反馈消息的长度以及值也可以根据实际需要确定。
本实施例,技术效果与上述实施例类似,此处不再赘述。
图10为本发明数据传输方法又一实施例的流程图。本实施例的执行主体为第二设备,第二设备可以为TCP的发送端、或接收端,即可以是服务器或客户端设备。如图10所示,本实施例提供数据传输方法,包括:
步骤1001、第二设备接收第一设备发送的数据传输协议协商请求消息,所述数据传输协议协商请求消息包括所述第一设备修改后的TCP参数。
步骤1002、所述第二设备判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件。
步骤1003、所述第二设备生成反馈消息,并向所述第一设备发送所述反馈消息。
可选地,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
本实施例,与图1所示实施例的实现原理及技术效果类似,此处不再赘述。
图11为本发明第一设备实施例一的结构示意图,如图11所示,本实施例的第一设备可以包括:判断模块1101、修改模块1102和生成模块1103;其中,判断模块1101,用于根据数据流信息判断数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;
修改模块1102,用于所述判断模块判断出需要修改所述TCP参数,对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;
生成模块1103,用于生成所述TCP参数的修改结果。
可选地,还包括:
发送模块1104,用于将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二设备判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
接收模块1105,用于接收第二设备发送的反馈消息;所述生成模块1103,具体用于:
根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
可选地,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
可选地,所述修改模块1102,具体用于:
生成所述数据流对应的第一套接字;
通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
可选地,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
可选地,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
本实施例的第一设备,可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图12为本发明第二设备实施例一的结构示意图,如图12所示,本实施例的第二设备可以包括:接收模块1201、处理模块1202和发送模块1203;其中,接收模块1201,用于接收第一设备发送的数据传输协议协商请求消息,所述数据传输协议协商请求消息包括所述第一设备修改后的TCP参数;处理模块1202,用于判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;发送模块1203,用于生成反馈消息,并向所述第一设备发送所述反馈消息。
可选地,发送模块1203还可以用于将第二设备的信息预先发送给第一设备,用于第一设备在根据数据流信息判断数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改。
可选地,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
本实施例的第二设备,可以用于执行图10所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种数据传输方法,其特征在于,包括:
第一设备根据数据流信息判断所述数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;
若是,则所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果之前,还包括:
所述第一设备将数据传输协议协商请求消息发送至第二设备,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二设备判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
所述第一设备生成所述TCP参数的修改结果,包括:
所述第一设备接收第二设备发送的反馈消息,并根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述第一设备对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数,包括:
所述第一设备生成所述数据流对应的第一套接字;
所述第一设备通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
7.一种第一设备,其特征在于,包括:
判断模块,用于根据数据流信息判断所述数据流信息对应的数据流中的数据传输协议TCP参数是否需要修改;所述数据流信息包括以下信息中的至少一项:所述第一设备的信息、第二设备的信息、业务信息、网络状态信息;
修改模块,用于所述判断模块判断出需要修改所述TCP参数,对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数;
生成模块,用于生成所述TCP参数的修改结果。
8.根据权利要求7所述的第一设备,其特征在于,还包括:
发送模块,用于将数据传输协议协商请求消息发送至第二终端,所述数据传输协议协商请求消息包括所述修改后的TCP参数;所述数据传输协议协商请求消息用于请求所述第二终端判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
接收模块,用于接收第二终端发送的反馈消息;
所述生成模块,具体用于:
根据所述反馈消息生成所述TCP参数的修改结果。
9.根据权利要求8所述的第一设备,其特征在于,所述数据传输协议协商请求消息为数据传输协议报文;所述修改后的TCP参数作为所述数据传输协议报文的选项。
10.根据权利要求7至9任一项所述的第一设备,其特征在于,所述修改模块,具体用于:
生成所述数据流对应的第一套接字;
通过所述第一套接字对应的数据传输协议修改接口对所述TCP参数进行修改,获得修改后的TCP参数。
11.根据权利要求10所述的第一设备,其特征在于,所述数据传输协议修改接口,包括:
通用套接字socket编程接口和新建应用程序接口API。
12.根据权利要求9至11任一项所述的第一设备,其特征在于,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
13.一种第二设备,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收第一设备发送的数据传输协议协商请求消息,所述数据传输协议协商请求消息包括所述第一设备修改后的TCP参数;
处理模块,用于判断所述修改后的TCP参数是否满足预设修改条件;
发送模块,用于生成反馈消息,并向所述第一设备发送所述反馈消息。
14.根据权利要求13所述的第二设备,其特征在于,所述TCP参数包括以下项目中的任意一项或多项:
初始拥塞窗口;
超时重传时的拥塞窗口;
快速恢复时的拥塞窗口;
慢启动阈值;
超时重传的慢启动阈值;
快速恢复的拥塞窗口阈值;
慢启动步幅;
拥塞避免步幅;
拥塞控制算法;
接收窗口;
慢启动ACK响应频率;
拥塞避免ACK响应频率;
快速恢复ACK响应频率;
正常传输ACK响应频率;
最大报文长度。
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