CN110493141A - 一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质，该路由转发传输控制方法包括获取路由转发过程中的网络接口的参数；根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。上述路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质，能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制。

Description

一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着通信技术的发展，出现了不同制式的通信接口和通信技术，它们有各自的优势和劣势，适用于不同的应用场景，因此无线网络越来越多的采用具有灵活性和自组织性的分布式结构组网，同时移动终端向着多模式、多接口、多信道方向发展，采用多模终端组成异构分布式网络成为无线网络发展的趋势。然而不同制式的通信接口和通信技术之间存在着通信速率不匹配的现状，导致异构分布式网络中的中继节点存在两端接口传输速率不同，时常产生无法控制的拥塞，无法正常传输的问题，因此需要一种传输控制机制来解决。

现在有一种TCP拥塞控制方法，该方法包括：启动TCP拥塞控制时，第一个RTT周期的拥塞窗口确定为理论拥塞窗口的一半；在第一个RTT周期正常传输时将理论拥塞窗口确定为第二个RTT周期的拥塞窗口；在第二个RTT周期正常传输口时将当前的历史最大拥塞窗口确定为第三个RTT周期的拥塞窗口；并针对第二个RTT周期之后的每个RTT周期，在从第三个RTT周期到当前的RTT周期期间均正常传输时将当前的历史最大拥塞窗口确定为下一个RTT周期的拥塞窗口。该方法着重解决数据传输中拥塞控制的问题，没有满足不同制式的通信技术的速率匹配需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质，能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制。

本发明提供的一种路由转发传输控制方法，包括：

获取路由转发过程中的网络接口的参数；

根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。

优选的，在上述路由转发传输控制方法中，还包括：

当所述用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查所述用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将所述TCP ACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至所述用于发送报文的发送接口。

优选的，在上述路由转发传输控制方法中，还包括：当所述用于发送报文的发送接口接收到所述TCP ACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向所述用于接收报文的网络接口发送报文。

优选的，在上述路由转发传输控制方法中，还包括：

每隔预设周期，向所述用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

本发明提供的一种路由转发传输控制装置，包括：

获取部件，用于获取路由转发过程中的网络接口的参数；

第一计算部件，用于根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

第二计算部件，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

设置部件，用于利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。

优选的，在上述路由转发传输控制装置中，还包括：

检查部件，用于当所述用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查所述用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将所述TCPACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至所述用于发送报文的发送接口。

优选的，在上述路由转发传输控制装置中，还包括：判定部件，用于当所述用于发送报文的发送接口接收到所述TCP ACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向所述用于接收报文的网络接口发送报文。

优选的，在上述路由转发传输控制装置中，还包括：

探测部件，用于每隔预设周期，向所述用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

本发明提供的一种路由转发传输控制设备，包括：

存储器，用于存储指令；其中，所述指令包括上面任一项方法中每个动作的指令；

处理器，用于执行所述存储器中的指令。

本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上面任一项所述路由转发传输控制方法的步骤。

通过上述描述可知，本发明提供的上述路由转发传输控制方法，由于包括：先获取路由转发过程中的网络接口的参数；然后根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；再计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；最后利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志，当设置拥塞标志时就是进行延迟发送，当不设置拥塞标志时就是立即发送，因此这就能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制，上述路由转发传输控制装置、设备和存储介质具有同样的优点。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种路由转发传输控制方法的示意图；

图2为路由转发过程中传输控制方法所依托的硬件平台结构示意图；

图3为本申请提供的一种路由转发传输控制装置的示意图；

图4为本申请提供的一种路由转发传输控制设备的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种路由转发传输控制方法、装置、设备和存储介质，能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本申请提供的一种路由转发传输控制方法的实施例如图1所示，图1为本申请提供的一种路由转发传输控制方法的示意图，该方法包括如下步骤：

S1：获取路由转发过程中的网络接口的参数；

具体的，参考图2，图2为路由转发过程中传输控制方法所依托的硬件平台结构示意图，A和B可以为中继设备GW不同制式的网络接口，网络接口的制式包括但不限于以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口、USB接口和无线网络接口，C、D可以为不同制式的通信设备，需要通过中继设备GW进行数据传输，设备C能够与网络接口A进行数据传输，设备D能够与网络接口B进行数据传输，中继设备GW定期在低负荷运行阶段对各个网络接口进行测试，分别向网络中的其他多种通信制式的设备发送连接请求并建立连接，开始进行通信测试，中继设备GW在数据测试工作中，通过定时测量机制，测试其所有不同制式的网络接口的参数，并存储到中继设备GW的存储模块，这些参数可以包括最小往返时延RTT、最小丢包率p，可作为后续处理的数据依据。

S2：根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

具体的，图2中的B就是该用于接收报文的网络接口，计算出其当前允许发送的最大吞吐率，记为R1，可以利用如下公式来计算网络接口当前允许发送的最大吞吐率：

其中，B为TCP吞吐率，令参数b＝2。

S3：计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

图2中的A就是该用于发送报文的发送接口，其当前最大吞吐率记为R2。

S4：利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。

也就是说，中继设备GW的网络接口A接收到来自设备C的报文，解析报文得知该报文需要转发至设备D，通过查路由转发表得知需要通过网络接口B将数据转发至设备D，此时就先对R1和R2进行比较，当R2大于R1时，就意味着当前最大吞吐率大于当前允许发送的最大吞吐率，此时就不能通过中继设备GW将从网络接口A接收的设备C发来的报文通过网络接口B转发至设备D，此时就在网络接口B设置拥塞标志，中继设备GW丢弃该报文，否则清除网络接口B的拥塞标志。

通过上述描述可知，本申请提供的上述路由转发传输控制方法的实施例中，由于包括先获取路由转发过程中的网络接口的参数；然后根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；再计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；最后利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在用于接收报文的网络接口设置拥塞标志，当设置拥塞标志时就是进行延迟发送，当不设置拥塞标志时就是立即发送，因此这就能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制。

在一个路由转发传输控制方法的具体实施例中，还包括如下步骤：

当用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将TCP ACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至用于发送报文的发送接口。

继续参考图2，也就是设备D在接收到前一时刻设备C通过中继设备GW转发的报文后，向中继设备GW的网络接口B返回发送一条TCP ACK报文，该网络接口B接收到来自设备D的TCP ACK报文，解析报文得知该报文需要转发至设备C，通过查路由转发表得知需要通过网络接口A将数据转发至设备C，此时先检测网络接口B是否设置拥塞标志，如果结果为是，则修改TCP ACK报文的接收窗口大小w，将其设置为0，并修改TCP校验和，再将报文转发至网络接口A，设备C接收到由网络接口A转发过来的TCP ACK报文。

在又一个具体实施例中，还包括如下步骤：当用于发送报文的发送接口接收到TCPACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向用于接收报文的网络接口发送报文。

具体的，判定TCP ACK报文中的接收窗口大小w是否为0，若接收窗口大小w为0，则设备C暂停向设备D发送当前报文；否则，继续向设备D发送当前报文。

在另一个路由转发传输控制方法的实施例中，还包括：

每隔预设周期，向用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

也就是说，设备C定时向网络接口A发送希望转发至设备D的窗口探测报文，需要说明的是，该预设周期可以但不限于为1秒，也就是说，可以以1秒为单位，向用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文，选择1秒的优点在于保证算法的时效性，算法逻辑几乎实时根据流量状态进行最新决策，还能够避免时间窗口过短带来的算法开销和CPU消耗，而且1秒的周期符合当前对网络带宽和吞吐率等的标准定义，当然还可以根据实际需要选择为2秒、3秒、4秒或者5秒等等，此处并不构成限制。

本申请提供的一种路由转发传输控制装置的实施例如图3所示，图3为本申请提供的一种路由转发传输控制装置的示意图，该装置包括：

获取部件301，用于获取路由转发过程中的网络接口的参数，具体的，继续参考图2，A和B可以为中继设备GW不同制式的网络接口，网络接口的制式包括但不限于以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口、USB接口和无线网络接口，C、D可以为不同制式的通信设备，需要通过中继设备GW进行数据传输，设备C能够与网络接口A进行数据传输，设备D能够与网络接口B进行数据传输，中继设备GW定期在低负荷运行阶段对各个网络接口进行测试，分别向网络中的其他多种通信制式的设备发送连接请求并建立连接，开始进行通信测试，中继设备GW在数据测试工作中，通过定时测量机制，测试其所有不同制式的网络接口的参数，并存储到中继设备GW的存储模块，这些参数可以包括最小往返时延RTT、最小丢包率p，可作为后续处理的数据依据；

第一计算部件302，用于根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率，具体的，图2中的B就是该用于接收报文的网络接口，计算出其当前允许发送的最大吞吐率，记为R1，可以利用如下公式来计算网络接口当前允许发送的最大吞吐率：

其中，B为TCP吞吐率，令参数b＝2。

第二计算部件303，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率,图2中的A就是该用于发送报文的发送接口，其当前最大吞吐率记为R2；

设置部件304，用于利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在用于接收报文的网络接口设置拥塞标志，也就是说，中继设备GW的网络接口A接收到来自设备C的报文，解析报文得知该报文需要转发至设备D，通过查路由转发表得知需要通过网络接口B将数据转发至设备D，此时就先对R1和R2进行比较，当R2大于R1时，就意味着当前最大吞吐率大于当前允许发送的最大吞吐率，此时就不能通过中继设备GW将从网络接口A接收的设备C发来的报文通过网络接口B转发至设备D，此时就在网络接口B设置拥塞标志，中继设备GW丢弃该报文，否则清除网络接口B的拥塞标志。

上述装置能够在不同制式、不同速率的网络接口之间进行速率匹配，匹配效率更高，且更容易操作，支持范围更广，不受通信制式的限制。

在一个路由转发传输控制装置的具体实施例中，还包括：

检查部件，用于当用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将TCP ACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至用于发送报文的发送接口。

继续参考图2，也就是设备D在接收到前一时刻设备C通过中继设备GW转发的报文后，向中继设备GW的网络接口B返回发送一条TCP ACK报文，该网络接口B接收到来自设备D的TCP ACK报文，解析报文得知该报文需要转发至设备C，通过查路由转发表得知需要通过网络接口A将数据转发至设备C，此时先检测网络接口B是否设置拥塞标志，如果结果为是，则修改TCP ACK报文的接收窗口大小w，将其设置为0，并修改TCP校验和，再将报文转发至网络接口A，设备C接收到由网络接口A转发过来的TCP ACK报文。

在又一个具体实施例中，还包括：判定部件，用于当用于发送报文的发送接口接收到TCP ACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向用于接收报文的网络接口发送报文。

具体的，判定TCP ACK报文中的接收窗口大小w是否为0，若接收窗口大小w为0，则设备C暂停向设备D发送当前报文；否则，继续向设备D发送当前报文。

在另一个路由转发传输控制装置的实施例中，还包括：

探测部件，用于每隔预设周期，向用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

也就是说，设备C定时向网络接口A发送希望转发至设备D的窗口探测报文，需要说明的是，该预设周期可以但不限于为1秒，也就是说，可以以1秒为单位，向用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文，选择1秒的优点在于保证算法的时效性，算法逻辑几乎实时根据流量状态进行最新决策，还能够避免时间窗口过短带来的算法开销和CPU消耗，而且1秒的周期符合当前对网络带宽和吞吐率等的标准定义，当然还可以根据实际需要选择为2秒、3秒、4秒或者5秒等等，此处并不构成限制。

本申请提供的一种路由转发传输控制设备的实施例如图4所示，图4为本申请提供的一种路由转发传输控制设备的示意图，该设备包括：

存储器401，用于存储指令；其中，指令包括上面任一项方法中每个动作的指令；

处理器402，用于执行存储器中的指令。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质的实施例，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上面任一项路由转发传输控制方法的步骤。

上述路由转发传输控制设备和存储介质具有与上述方法和装置同样的优点，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种路由转发传输控制方法，其特征在于，包括：

获取路由转发过程中的网络接口的参数；

根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。

2.根据权利要求1所述的路由转发传输控制方法，其特征在于，还包括：

当所述用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查所述用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将所述TCP ACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至所述用于发送报文的发送接口。

3.根据权利要求2所述的路由转发传输控制方法，其特征在于，还包括：当所述用于发送报文的发送接口接收到所述TCP ACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向所述用于接收报文的网络接口发送报文。

4.根据权利要求3所述的路由转发传输控制方法，其特征在于，还包括：

每隔预设周期，向所述用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

5.一种路由转发传输控制装置，其特征在于，包括：

获取部件，用于获取路由转发过程中的网络接口的参数；

第一计算部件，用于根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

第二计算部件，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

设置部件，用于利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，确定是否在所述用于接收报文的网络接口设置拥塞标志。

6.根据权利要求5所述的路由转发传输控制装置，其特征在于，还包括：

检查部件，用于当所述用于接收报文的网络接口收到TCP ACK报文时，检查所述用于接收报文的网络接口是否具有拥塞标志，如果有，则将所述TCP ACK报文的接收窗口大小字段设置为0并修改TCP校验和，转发至所述用于发送报文的发送接口。

7.根据权利要求6所述的路由转发传输控制装置，其特征在于，还包括：判定部件，用于当所述用于发送报文的发送接口接收到所述TCP ACK报文时，判定其中的接收窗口大小字段是否为0，如果结果为是，则暂停向所述用于接收报文的网络接口发送报文。

8.根据权利要求7所述的路由转发传输控制装置，其特征在于，还包括：

探测部件，用于每隔预设周期，向所述用于发送报文的发送接口发送窗口探测报文。

9.一种路由转发传输控制设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令；其中，所述指令包括权利要求1-4任一项方法中每个动作的指令；

处理器，用于执行所述存储器中的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述路由转发传输控制方法的步骤。