CN111355685A - 一种低功耗产品双链保活方案 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种低功耗产品双链保活方案，包括：低功耗设备APP在待机时，低功耗设备APP会同时向双TCP链路层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流用于维持整条链路的连接和通畅。该低功耗产品双链保活方案提供双保活链路，与单链路保活相比，不仅成倍的提高了保活能力，在一条保活链路因为各种不确定因素导致断开的情况下，另外一条保活链路还可以正常工作的可能性，而且还能提高休眠唤醒耗时的功能，遵循就近分配原则，进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率，对TCP链路中所有的数据内容都进行了加密处理，不同的设备使用的密钥都不一致，避免了因为单台设备的秘钥被暴力破解导致所有设备被攻击的可能性。

Description

一种低功耗产品双链保活方案
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种低功耗产品双链保活方案。。
背景技术
TCP链路是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC793定义，在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议，在因特网协议族(Internet protocolsuite)中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层，不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换，应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制)，之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层，TCP为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收，然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传，TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和；
目前，在低功耗设备处于休眠状态时，需要使用低功耗WIFI模块与保活服务器之间通过网络传输协议建立保活链路，来维持链路的连接，但是在网络环境不够理想，设备与保活服务器之间物理距离较大的情况下，会导致所述保活链路非常不稳定甚至发生断开的情况，为了提高链路保活的能力，解决保活链路不稳定甚至断开的问题，同时现有的一条保活链路在向服务器请求保活服务器地址时，因为距离等因素的限制，会造成请求、回复和连接唤醒的时间增加，而且单一的TCP保活链路在收受到各种不确定因素影响和干扰时，不仅会降低数据传输的准确性甚至会发生保活链路断开的情况，重新连接大大增加了链接唤醒时间，低功耗产品用户的产品体验感会严重的降低，同时现有技术没有对数据的加密功能，增加了单台设备的秘钥被暴力破解时导致所有设备被攻击的可能性，所以现提供了一种低功耗产品双链保活方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗产品双链保活方案，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种低功耗产品双链保活方案，所述保活方案包括：
低功耗设备APP在待机时，低功耗设备APP会同时向双TCP链路层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流用于维持整条链路的连接和通畅；
TCP链路层对数据进行校验，数据流被TCP链路层，分割成其认为最适合发送的数据块，同时启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段，TCP将保持它首部和数据的检
验和，如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段；
当TCP报文段时IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层，在此过程中，其中一条TCP保活链路因为网络环境不理想等各种不确定因素导致断开的情况时，另一条TCP保活链路还存在着目标保活报文畅通、正常工作的可能性，增加了保活链路畅通的可能性；
当低功耗设备APP在等待唤醒时，外部信息触发事件发生，外低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块同时向网间（两条TCP保活链路A和B）数据流，当A或B保活链路发生故障或者因为传输耗时不同时，只要保活服务器接收到A或B其中一条链路的目标保活报文即可唤醒低功耗设备APP，缩短了唤醒耗时；
低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块向服务器请求保活服务器IP地址时，保活服务器会通过低功耗设备APP请求时的IP地址，匹配两个与设备网络传输良好，同时相离距离近、传输耗时短的机房的保活服务器供低功耗设备保活链接使用，进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率；
当多台低功耗设备APP通过TCP链路发送心跳包或者接收唤醒包时，数据流都会通过加密模块进行加密，加密模块会对不同设备不同信息流分配不同的安全密钥，携带不同安全密钥的数据流与保活服务器进行保活链接，保活服务器根据安全密钥分别对数据流做出解密，进行数据接收或者反馈唤醒，避免了因为单台设备的秘钥被暴力破解会导致所有设备被攻击的可能性。
优选的，所述检验和是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化；
优选的，
根据所述低功耗设备APP与服务器进行保活链接包括：
所述低功耗设备APP通过TCP链路向所述保活服务器发送目标保活报文；
所述低功耗设备APP接收所述保活服务器发送的目标保活报文应答；
所述低功耗设备AP根据报文段的检验和对所述目标保活报文应答验证通过，且保持与所述服务器连接。
优选的，所述加密模块能够对所述低功耗设备APP发送的心跳包进行加密，同时也能对保活服务器应答发送的接收唤醒包进行加密处理，且能够分配不同的安全密钥。
本发明提出的一种，有益效果在于：
1．本发明提供双保活链路，与单链路保活相比，不仅成倍的提高了保活能力，在一条保活链路因为各种不确定因素导致断开的情况下，另外一条保活链路还可以正常工作的可能性，而且还能提高休眠唤醒耗时的功能，低功耗设备只要有一条保活链路先接收到唤醒命令就可立即唤醒。
2.本发明遵循就近分配原则，通过在低功耗设备在向服务器请求保活服务器地址时，服务器通过设备请求时的IP地址，匹配两个与设备网络传输良好的，距离近的机房供低功耗设备保活链接使用，进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率。
3.本发明的保活服务器对TCP链路中所有的数据内容都进行了加密处理，并且不同的设备，使用的加密密钥都不一致，避免了因为单台设备的秘钥被暴力破解会导致所有设备被攻击的可能性。
附图说明
图1为本发明原理结构示意图；
图2为本发明一种单个设备单个服务器双链路保活原理示意图；
图3为本发明一种多台设备数据加密方法原理结构示意图。
具体实施方式
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。
参照图1-3，一种低功耗产品双链保活方案，所述保活方案包括：
低功耗设备APP在待机时，低功耗设备APP会同时向双TCP链路层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流用于维持整条链路的连接和通畅；
TCP链路层对数据进行校验，数据流被TCP链路层，分割成其认为最适合发送的数据块，同时启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段，TCP将保持它首部和数据的检验和，所述检验和是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化，如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段；
参照图1所述一种双链保活、唤醒，增加链路稳定性和唤醒成功率的方法包括：当低功耗设备APP在等待唤醒时，外部信息触发事件发生，外低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块同时向网间（两条TCP保活链路A和B）数据流，当A或B保活链路发生故障或者因为传输耗时不同时，只要保活服务器接收到A或B其中一条链路的目标保活报文即可唤醒低功耗设备APP，缩短了唤醒耗时；根据所述低功耗设备APP与服务器进行保活链接包括：所述低功耗设备APP通过TCP链路向所述保活服务器发送目标保活报文；所述低功耗设备APP接收所述保活服务器发送的目标保活报文应答；所述低功耗设备AP根据报文段的检验和对所述目标保活报文应答验证通过，且保持与所述服务器连接；
参照图2所述一种单个设备单个服务器双链路保活原理包括：低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块向服务器请求保活服务器IP地址时，保活服务器会通过低功耗设备APP请求时的IP地址，匹配两个与设备网络传输良好，同时相离距离近、传输耗时短的机房的保活服务器供低功耗设备保活链接使用，进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率；
参照图3所述一种多台设备数据加密方法原理包括：当多台低功耗设备APP通过TCP链路发送心跳包或者接收唤醒包时，数据流都会通过加密模块进行加密，加密模块会对不同设备不同信息流分配不同的安全密钥，所述加密模块能够对所述低功耗设备APP发送的心跳包进行加密，同时也能对保活服务器应答发送的接收唤醒包进行加密处理，且能够分配不同的安全密钥，携带不同安全密钥的数据流与保活服务器进行保活链接，保活服务器根据安全密钥分别对数据流做出解密，进行数据接收或者反馈唤醒，避免了因为单台设备的秘钥被暴力破解会导致所有设备被攻击的可能性。
本发明提供的一种低功耗产品双链保活方案不仅成倍的提高了保活能力，避免了因为一条链路断开而整个网络瘫痪的可能性，而且进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率，缩短了唤醒耗时，同时对数据内容的加密处理，使整个网络更加安全稳定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低功耗产品双链保活方案，其特征在于，所述保活方案包括：
低功耗设备APP在待机时，低功耗设备APP会同时向双TCP链路层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流用于维持整条链路的连接和通畅；
TCP链路层对数据进行校验，数据流被TCP链路层，分割成其认为最适合发送的数据块，同时启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段，TCP将保持它首部和数据的检验和，如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段；
当TCP报文段时IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层，在此过程中，其中一条TCP保活链路因为网络环境不理想等各种不确定因素导致断开的情况时，另一条TCP保活链路还存在着目标保活报文畅通，正常工作的可能性，增加了保活链路畅通的可能性；
当低功耗设备APP在等待唤醒时，外部信息触发事件发生，外低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块同时向网间（两条TCP保活链路A和B）数据流，当A或B保活链路发生故障或者因为传输耗时不同时，只要保活服务器接收到A或B其中一条链路的目标保活报文即可唤醒低功耗设备APP，缩短了唤醒耗时；
低功耗设备APP通过低功耗WiFi模块向服务器请求保活服务器IP地址时，保活服务器会通过低功耗设备APP请求时的IP地址，匹配两个与设备网络传输良好，同时相离距离近、传输耗时短的机房的保活服务器供低功耗设备保活链接使用，进一步确保保活链路的稳定性与休眠唤醒的成功率；
当多台低功耗设备APP通过TCP链路发送心跳包或者接收唤醒包时，数据流都会通过加密模块进行加密，加密模块会对不同设备不同信息流分配不同的安全密钥，携带不同安全密钥的数据流与保活服务器进行保活链接，保活服务器根据安全密钥分别对数据流做出解密，进行数据接收或者反馈唤醒，避免了因为单台设备的秘钥被暴力破解会导致所有设备被攻击的可能性。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗产品双链保活方案，其特征在于：所述检验和是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗产品双链保活方案，其特征在于：根据所述低功耗设备APP与服务器进行保活链接包括：
所述低功耗设备APP通过TCP链路向所述保活服务器发送目标保活报文；
所述低功耗设备APP接收所述保活服务器发送的目标保活报文应答；
所述低功耗设备AP根据报文段的检验和对所述目标保活报文应答验证通过，且保持与所述服务器连接。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗产品双链保活方案，其特征在于：所述加密模块能够对所述低功耗设备APP发送的心跳包进行加密，同时也能对保活服务器应答发送的接收唤醒包进行加密处理，且能够分配不同的安全密钥。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗产品双链保活方案，其特征在于：所述外部信息触发事件类型包括位置移动触发，触碰震动触发，红外线感应触发等。
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