CN105897606B - 基于路由器的tcp优化方法及路由器 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于通信技术领域，提供了基于路由器的TCP优化方法及路由器。该方法包括：当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；比较第一参数与第二参数的大小；若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。本发明通过在访问网页的情况下，调大拥塞窗口初始值，从而基于路由器进行TCP优化，提高了访问网页的速率以及带宽利用率。

Description

基于路由器的TCP优化方法及路由器
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及基于路由器的TCP优化方法及路由器。
背景技术
TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)是TCP/IP(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议栈中的传输层协议。据统计，目前全球的互联网数据超过90％通过TCP传输。TCP在设计初期主要用于适应局域网传输，而对于当前的互联网环境和新型应用的适应性较差。当互联网出口链路存在一定的丢包和延时的情况下，TCP连接的吞吐率明显下降，常常无法有效地利用带宽，造成带宽的闲置和浪费，并导致远程数据传输耗时太长、应用响应缓慢甚至无法使用等问题。因此，需要基于路由器进行TCP优化，以适应当前网络环境下的传输需求。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供了一种基于路由器的TCP优化方法及路由器，以解决在访问网页时，现有的TCP技术的适应性较差，导致访问网页的速率较低、带宽利用率较低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于路由器的TCP优化方法，包括：
当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；
比较第一参数与第二参数的大小；
若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。
第二方面，本发明实施例提供了一种路由器，包括：
获取单元，用于当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
第一参数计算单元，用于计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；
比较单元，用于比较第一参数与第二参数的大小；
拥塞窗口初始值调整单元，用于若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过在接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值，由此在访问网页的情况下，调大拥塞窗口初始值，从而基于路由器进行TCP优化，提高了访问网页的速率以及带宽利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图；
图2是本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图；
图3是本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图；
图4是本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图；
图5是本发明实施例提供的路由器的结构框图。
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，以下结合附图及实施例，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。
图1示出了本发明实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图，详述如下：
在步骤S101中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值。
需要说明的是，本发明实施例的执行主体为路由器。在本发明实施例中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度(Maximum Segment Size，MSS)以及拥塞窗口(Congestion Window，CWnd)初始值。
在步骤S102中，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数。
在步骤S103中，比较第一参数与第二参数的大小。
在步骤S104中，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值。
例如，第一参数为3，第二参数为10，用MSS表示最大报文长度，则拥塞窗口初始值为3×MSS，调整后的拥塞窗口初始值为10×MSS。
一般来说，拥塞窗口初始值取决于最大报文长度的大小，通常拥塞窗口初始值为最大报文长度的3倍。拥塞窗口只是发送方的一个内部参数，无需通知给接收方。拥塞窗口初始值往往较小，随着数据包被接收方确认，拥塞窗口成倍扩大。当用户观看视频或者下载软件的时候，拥塞窗口初始值的影响并不明显，这是因为传输的数据量较大，时间较长，即使慢启动阶段拥塞窗口初始值较小，也会在相对很短的时间内加速到满窗口。而在浏览网页的情况下，由于传输的数据量较小，时间较短，若慢启动阶段拥塞窗口初始值较小，则很可能还没来得及加速到满窗口数据传输就结束了。因此，在本发明实施例中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，增大拥塞窗口初始值，从而基于路由器进行TCP优化，提高了访问网页的速率以及带宽利用率。
图2示出了本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图，参照图2：
在步骤S201中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
在步骤S202中，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数；
在步骤S203中，将第二参数确定为预先设置的第一预设值；
在步骤S204中，比较第一参数与第二参数的大小；
在步骤S205中，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值。
作为本发明的一个实施例，预先设置第一预设值来确定第二参数的大小，例如，预先设置的第一预设值为10。
图3示出了本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图，参照图3：
在步骤S301中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
在步骤S302中，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数；
在步骤S303中，获取当前的带宽利用率，并根据当前的带宽利用率确定第二参数的值；
在步骤S304中，比较第一参数与第二参数的大小；
在步骤S305中，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值。
作为本发明的一个实施例，根据当前的带宽利用率来确定第二参数的值。
优选地，根据当前的带宽利用率确定第二参数的值包括：
若当前的带宽利用率在第一预设区间，则将第二参数确定为第二预设值；
若当前的带宽利用率在第二预设区间，则将第二参数确定为第三预设值，第一预设区间的最大值小于第二预设区间的最小值，第二预设值大于第三预设值。
例如，第二预设值为10，第三预设值为6，在此不作限定。在本发明实施例中，在当前的带宽利用率较高时，第二参数的值设置得较小；在当前的带宽利用率较低时，第二参数的值设置得较大。由此避免拥塞窗口初始值过大而造成网络拥堵。
图4示出了本发明另一实施例提供的基于路由器的TCP优化方法的实现流程图，参照图4：
在步骤S401中，当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
在步骤S402中，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数；
在步骤S403中，比较第一参数与第二参数的大小；
在步骤S404中，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值；
在步骤S405中，调大TCP窗口大小。
一般情况下，TCP使用16位来记录TCP窗口大小，也就是说TCP窗口的最大值为64KB，该TCP窗口的最大值限制了TCP连接的传输速率，特别是在高时延的网路环境中影响更大。因此，在本发明实施例中，在访问网页的情况下，调大TCP窗口。例如，使用32位来记录TCP窗口，即TCP窗口的最大值可达4096MB，由此避免TCP窗口大小限制数据传输速率。
应理解，在本发明实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例通过在接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值，由此在访问网页的情况下，调大拥塞窗口初始值，从而基于路由器进行TCP优化，提高了访问网页的速率以及带宽利用率。
图5示出了本发明实施例提供的路由器的结构框图，该路由器可以用于运行图1至图4所示的基于路由器的TCP优化方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
参照图5，该路由器包括：
获取单元51，用于当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
第一参数计算单元52，用于计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；
比较单元53，用于比较第一参数与第二参数的大小；
拥塞窗口初始值调整单元54，用于若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。
优选地，所述路由器还包括：
第一确定单元55，用于将所述第二参数确定为预先设置的第一预设值。
优选地，所述路由器还包括：
第二确定单元56，用于获取当前的带宽利用率，并根据所述当前的带宽利用率确定所述第二参数的值。
优选地，所述第二确定单元56具体用于：
若所述当前的带宽利用率在第一预设区间，则将所述第二参数确定为第二预设值；
若所述当前的带宽利用率在第二预设区间，则将所述第二参数确定为第三预设值，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设值大于所述第三预设值。
优选地，所述路由器还包括：
TCP窗口大小调整单元57，用于调大TCP窗口大小。
本发明实施例通过在接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值，计算拥塞窗口初始值与最大报文长度的比值，得到第一参数，若第一参数小于第二参数，则将第二参数与最大报文长度的乘积作为调整后的拥塞窗口初始值，由此在访问网页的情况下，调大拥塞窗口初始值，从而基于路由器进行TCP优化，提高了访问网页的速率以及带宽利用率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的路由器和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的路由器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的路由器实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于路由器的TCP优化方法，其特征在于，包括：
当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；
比较第一参数与第二参数的大小；
若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述比较第一参数与第二参数的大小之前，所述方法还包括：
将所述第二参数确定为预先设置的第一预设值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述比较第一参数与第二参数的大小之前，所述方法还包括：
获取当前的带宽利用率，并根据所述当前的带宽利用率确定所述第二参数的值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前的带宽利用率确定所述第二参数的值包括：
若所述当前的带宽利用率在第一预设区间，则将所述第二参数确定为第二预设值；
若所述当前的带宽利用率在第二预设区间，则将所述第二参数确定为第三预设值，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设值大于所述第三预设值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值之后，所述方法还包括：
调大TCP窗口大小。
6.一种路由器，其特征在于，包括：
获取单元，用于当接收到客户端访问网页的请求信息时，获取最大报文长度以及拥塞窗口初始值；
第一参数计算单元，用于计算所述拥塞窗口初始值与所述最大报文长度的比值，得到第一参数；
比较单元，用于比较第一参数与第二参数的大小；
拥塞窗口初始值调整单元，用于若所述第一参数小于第二参数，则将所述第二参数与所述最大报文长度的乘积作为调整后的所述拥塞窗口初始值。
7.如权利要求6所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：
第一确定单元，用于将所述第二参数确定为预先设置的第一预设值。
8.如权利要求6所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：
第二确定单元，用于获取当前的带宽利用率，并根据所述当前的带宽利用率确定所述第二参数的值。
9.如权利要求8所述的路由器，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：
若所述当前的带宽利用率在第一预设区间，则将所述第二参数确定为第二预设值；
若所述当前的带宽利用率在第二预设区间，则将所述第二参数确定为第三预设值，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设值大于所述第三预设值。
10.如权利要求6所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：
TCP窗口大小调整单元，用于调大TCP窗口大小。
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