CN108449420A - 一种增大网络用户有效网络带宽的方法 - Google Patents

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Abstract

随着互联网、人工智能、大数据、云计算等新技术的发展，网络的最终用户对带宽的需求越来越大，单一的互联网接入线路不能满足用户日益增长的对互联网服务对有效带宽的需求。本发明提出了一种增大网络用户有效网络带宽的方法，重新定义用户网关，完成同时接入多个运营商网络，同时在网关上运行代理服务的方法，与处于云端的代理服务器组成基于IP的链路聚合，实现增加用户实际有效带宽的方法。

Description

一种增大网络用户有效网络带宽的方法
技术领域
本发明属于通讯领域，适用于所有的通讯领域的应用，包括但不限于数据通讯、无线通讯、有线通讯、微波通讯等。有别于NFV、SDN/CDN、云计算、人工智能、5G等技术，本方法和这些技术没有必然的依赖关系。
背景技术
随着互联网、人工智能、大数据、云计算等新技术的发展，网络的最终用户对带宽的需求越来越大。实际情况是，用户接入互联网的线路往往单一服务提供商，且互联网接入服务提供商一般只承诺保证线路的最大链路带宽，用户使用网络时又由于接入线路有效带宽不足、服务提供商的总的网络出口带宽不足、服务提供商的网络QoS不理想、用户不同的应用对带宽的需求不一致、用户有大数据量上传等多种因素的影响，导致用户得到的有效网络带宽不能满足用户日益增长的对互联网服务的需求。
发明内容
为了解决这一问题，本发明提出了一种增大网络用户有效网络带宽的方法。重新定义用户网关，完成同时接入多个运营商网络；同时又在网关上运行代理服务的方法，与处于云端的代理服务器组成基于IP的链路聚合，达到流量平衡及备份。
具体的步骤如下：
步骤1：与常规的互联网接入方式线路单一的方式不同，系统采用多种互联网接入线路，每种线路选择不同的运营商，例如使用3条接入线路，分别选择移动，联通，电信作为服务提供商。
步骤2：增加用户网关C，该网关可以同时接入多种线路，如图一所示。为了简化问题，图一仅用两条线路来说明，一条用无线接入，另外一条用有线接入。
步骤3：在网关上运行服务器A，如图一所示。用户的互联网通讯数据被服务器A所代理。
步骤4：控制平面通道建立；
用户通过电脑或终端J访问互联网服务器I时，IP数据包首先经过服务器A，服务器A 根据服务器I的位置、网络状况等信息选择服务器B，并与服务器B建立多个专有基于IP通道的连接，如图三所示，曲线部分代表连接，该图由于有两条线路，所以建立了2条通道；服务器B随后将建立与服务器I之间的连接，此连接是公有的连接，例如HTTP中的连接的TCP连接。
步骤5：上传数据；
服务器A随后将IP数据包总体流量按照一定的策略分配到每条接入线路上，通过运营商网络传输给服务器B，服务器B汇聚多个来自不同运营商网络的流量IP数据包，去掉开销转发给服务器I。如图三所示，数字1至12代表上行流量传输、分配、聚合的过程；服务器A 因将流量分配在不同的线路上，使服务器I收到的实际流量是2条线路单独有效流量的总合，从而增大了用户的上行有效带宽。
步骤6：下载数据；
服务器I将IP数据包首先转发给服务器B，服务器按照建立通道的策略，将数据流量拆分，发给对应的通道，经过不同的运营商网络，通过用户的网关C，最终将数据汇聚到服务器A上，去掉开销转发给用户电脑或终端。如图三所示，数字13至24代表下行流量传输、分配、聚合的过程；服务器I的下发流量因为服务器B分配在不同的线路上，使服务器A最终收到的实际流量是2条线路单独有效流量的总合，从而增大了用户的下行有效带宽。
步骤7：控制平面通道释放；
通讯结束后，将释放服务器A与服务器B的连接，同时服务器B也会释放与服务I之间的连接。
上述步骤发生条件是用户有多条线路同时工作的需求，如果用户的某些应用单条线路可以完成，在服务器A上将选择一条线路，直接与服务器I进行交互，而不需要服务器B的参与，同时减少延迟和开销。
附图说明
图1 系统架构总图
A用户侧流量代理服务器B网络侧流量代理服务器C用户侧网关D线路一之无线通讯E线路二之有线通讯线路F线路一传输和交换网络G线路二传输和交换网络H用户目标通讯服务器网络I用户目标通讯服务器J用户电脑或终端
图2 流量数据图
A至J和图一相同；1-12代表上行流量；13-24代表下行流量。
图3 控制通道图
A至J和图一相同；曲线部分代表两条控制通道。
具体实施方式
具体实施中，服务器A和接入网关C是同一个硬件设备的不同功能，整体存在的，当然也可以分开设计。
具体实施中，服务器A和服务器B是独立于运营商网络的系统。如图一所示，虚线框内代表运营商网络系统中的设备和系统，而服务器A和服务器B在运营商网络之外。
服务器B是独立于电信运营商网络的服务器群中的一台或几台服务器，也可以是云平台中的一个虚拟服务，还可以为网络设备中的一个网络功能，或本身就是一个云平台。
实施步骤如下：
步骤1：用户根据带宽的需求，以及经济的角度考虑，选择多个的运营商的网络接入服务，并连接到网关C上。网关C具有接入多个无线和有线等多种接入方式的接口功能。
步骤2：用户需要订购服务器B的服务，或者自设服务器。
步骤3：用户电脑或终端J，如图一所示，在与互联网中的服务器I上传或下载大数据量数据时，服务器A会感知数据量的大小，判断是否代理数据。
步骤4：如果数据量大，将建立和服务器B之间的连接通道，增加用户的有效带宽，完成大数据量通讯。例如备份大数据，下载大数据。
步骤5：如果数据量小，将直接透传数据，让数据流从其中的一条QoS最优的接入线路和服务器I直接完成数据交互，而不用经过服务器B的代理，减少延迟和开销。

Claims (3)

1.一种增大网络用户有效网络带宽的方法，其特征在于：S1)用户网关同时接入多条线路，并运行了流量代理服务器的设计；S2)网络侧运行了流量代理服务器的设计；S3)大带宽上行通讯步骤；S4)大带宽下行通讯步骤；S5)控制层面的通道建立和销毁步骤；S6)控制层面根据应用流量的情况选择接入链路策略的步骤。
2.一种增大网络用户有效网络带宽的方法，其特征在于：
S1)用户网关同时接入多条线路，并运行了流量代理服务器的设计步骤：新增用户网关，该网关设计为可以同时接入多种线路，并运行了流量代理服务器。用户的互联网通讯数据被流量代理服务器所代理；具体实施中，流量代理服务器和接入网关是同一个硬件设备的不同功能，整体存在的，当然也可以分开设计。
S2)网络侧运行了流量代理服务器的设计步骤；网络侧流量代理服务器是独立于电信运营商网络的服务器群中的一台或几台服务器，也可以是云平台中的一个虚拟服务，还可以为网络设备中的一个网络功能，或本身就是一个云平台；网络流量代理服务器和用户侧流量代理服务器共同完成基于IP的流量的链路聚合，对用户与目标通讯服务器透明。
S3)大带宽上行通讯步骤；用户侧流量代理服务器将IP数据包总体流量按照一定的策略分配到每条接入线路上；通过运营商网络传输给网络侧流量代理服务器；网络侧流量代理服务器汇聚多个来自不同运营商网络的流量IP数据包；去掉开销转发给用户目标互联网服务器；用户侧流量代理服务器因将流量分配在不同的线路上，目标互联网服务器收到的实际流量是多条线路单独有效流量的总合，从而增大了用户的上行有效带宽。
S4)大带宽下行通讯步骤；目标互联网服务器将IP数据包首先转发给网络侧流量代理服务器；网络侧流量代理服务器按照建立通道的策略，将数据流量拆分；发给对应的通道，经过不同的运营商网络；通过用户的网关，最终将数据汇聚到用户侧流量代理服务器上；去掉开销转发给用户电脑或终端；目标互联网服务器的下发流量因为网络侧流量代理服务器分配在不同的线路上，使用户侧流量代理服务器最终收到的实际流量是多条线路单独有效流量的总合，从而增大了用户的下行有效带宽。
S5)控制层面的通道建立和销毁步骤；用户通过电脑或终端访问互联网服务器时，IP数据包首先经过本地网关的流量代理服务器；根据目标服务器的位置、网络状况等信息选择网络侧流量代理服务器；并与选定的网络侧流量代理服务器建立多个专有基于IP通道的连接；网络侧流量代理服务器随后将建立与用户的目标通讯互联网服务器之间的连接；通讯结束后，将释放用户侧流量代理服务器与网络侧流量代理服务器的连接，同时网络侧流量代理服务器也会释放与目标通讯互联网服务器的连接。
S6)控制层面根据应用流量的情况选择接入链路策略的步骤；如果用户的某些应用单条线路可以完成，在用户侧流量代理服务器上将选择一条线路，直接与目标通讯互联网服务器进行交互，而不需要网络侧流量代理服务器的参与，同时减少延迟和开销。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的，一种增大网络用户有效网络带宽的方法，其特征在于：解决互联网用户对有效大带宽的各种应用需求、备份、容灾、应急通讯、移动办公问题，但不限于解决上述问题。
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