CN111416802B - 基于tcp的数据处理方法、装置、电子设备和可读介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种基于TCP的数据处理方法、装置、电子设备及可读介质，涉及信息处理技术领域。该方法包括：在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。本申请所提供的技术方案，基于应用层创建的套接字获取数据传输信息，监控网络底层的数据传输状态，并及时进行相应的处理，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

Description

基于TCP的数据处理方法、装置、电子设备和可读介质

技术领域

本公开涉及信息处理技术领域，具体而言，本公开涉及一种基于TCP的数据处理方法、装置、电子设备和可读介质。

背景技术

传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。互联网络与单个网络有很大的不同，互联网络的不同部分可能有截然不同的拓扑结构、带宽、延迟、数据包大小和其他参数。TCP的设计目标是能够动态地适应互联网络的这些特性，连接到不同但互连的计算机通信网络的主计算机中，成对进程之间依靠TCP提供可靠的通信服务。

现有技术中，使用TCP传输数据，如果底层网络传输发生异常，内核往往会等很久才会主动通知应用层，应用层获得的网络异常反馈是网络实际异常的滞后反应，降低了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

发明内容

本公开提供了一种基于TCP的数据处理方法、装置、电子设备和可读介质，用于解决现有技术中存在的问题。

第一方面，提供了一种基于TCP的数据处理方法，该方法包括：

在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：

获取TCP拥塞状态信息；

基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，数据传输信息包括：

往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差、最低容忍速度；

状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；基于数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息，包括：

基于RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定数据发送的瞬时速度；

基于本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，确定传输状态评估间隔内的平均速度。

在一种可能的实现方式中，基于状态评估信息和数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取平均速度的可靠性计分值，当平均速度和可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

在一种可能的实现方式中，数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件时，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT、评估速度的时间间隔、内核退避指数、退避容忍速度、瞬时速度和重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

在一种可能的实现方式中，当数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式，包括：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将目标地址信息变更为备用地址信息；

基于备用地址信息进行数据传输。

第二方面，提供了一种基于TCP的数据处理装置，该装置包括：

传输信息获取模块，用于在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

传输状态确定模块，用于基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

处理方式确定模块，用于基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

第三方面，本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序配置用于：执行如本公开的第一方面所示的基于TCP的数据处理方法对应的操作。

第四方面，本公开提供了一种计算机可读介质，计算机可读介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行如本公开的第一方面所示的基于TCP的数据处理方法。

本公开提供的技术方案带来的有益效果是：

在本公开实施例提供的基于TCP的数据处理方法、装置、电子设备和可读介质，在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。本申请所提供的技术方案，基于应用层创建的套接字获取数据传输信息，监控网络底层的数据传输状态，并及时进行相应的处理，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本公开实施例提供的一种基于TCP的数据处理方法的流程示意图；

图2为本公开实施例提供的确定传输状态的具体过程的流程图；

图3为本公开实施例提供的速度检测过程的流程图；

图4为本公开实施例提供的一种基于TCP的数据处理装置的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元一定为不同的装置、模块或单元，也并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例进行描述。

本公开技术方案的执行主体为计算机设备，包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，用户设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，计算机设备可单独运行来实现本公开，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本公开。其中，计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

图1为本公开实施例提供的一种基于TCP的数据处理方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括：

步骤S101，在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

具体的，应用层创建套接字socket后，先建立基于套接字的评估上下文(后文简称：ev_ctx)，作为后续判断数据传输过程中是否发生异常的管理结构，ev_ctx的初始内容可以包括：1)记录下初始拥塞窗口、初始建立连接时的往返时延(Round-Trip Time，RTT)；2)根据初始RTT(后文简称：init_rtt)、初始建立连接时的拥塞窗口大小(后文简称：init_cwnd)、最大报文段长度(maximum segment size，MSS)等，初始化最低容忍速度(后文简称：lr_thresh)；3)根据输入参数初始化退避容忍速度br_thresh(后文简称：br_thresh)等。

在一示例中，lr_thresh的初始化过程包括计算lr_thresh，并对lr_thresh进行校准。

首先，计算lr_thresh：

lr_thresh＝k*rate_base (1)

其中，1<k<init_cwnd。k越接近1越敏感，也就是说，数据传输状态评估结果受网络波动的影响较大，则容易误判；越接近init_cwnd越迟钝，也就是说，数据传输状态评估结果受网络波动的影响较小，则传输状态评估的准确度越高。rate_base表示单位拥塞窗口下的发送速率。

其中，rate_base＝MSS/init_rtt (2)

其次，通过套接字的上限速率rate_high和下限速率rate_low对lr_thresh进行校准：

rate_high＝rate_base*init_cwnd (3)

rate_low＝rate_base+rate_base/2 (4)

在最低容忍速度低于下限速率时，将下线速率作为最低容忍速度；当最低容忍速度高于上限速率时，将上限速率作为最低容忍速度。

建立了ev_ctx之后，在后续基于TCP进行数据传输过程中，利用ev_ctx存储数据传输信息，其中，数据传输信息可以包括在数据传输过程中表征数据传输状态的相关参数，可以包括但不限于：内核最新RTT、内核最新重传超时时间(Retransmission Timeout，RTO)、内核平滑处理后的最新RTT波动值rttvar、内核退避指数backoff、内核发送窗口snd_wnd、内核发送队列的长度等。在数据传输过程中，这些表征数据传输状态的相关参数可以通过数据发送方终端设备的系统，调用本地参数接口获取到。另外，数据传输信息还可以包括根据这些表征数据传输状态的相关参数进行计算的的计算结果，以及进行传输状态评估的时间信息、进行传输状态评估消耗的数据流量信息等。

步骤S102，基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

具体的，基于数据传输信息确定数据传输的状态，也就是进行数据传输状态的评估，包括以下几种情况：

第一种：根据数据传输信息中的相关参数的值，确定数据传输的传输状态；

第二种：根据数据传输信息中的相关参数的值进行计算，根据计算结果确定数据传输的传输状态；

第三种：根据数据传输信息中的相关参数的值，以及根据相关参数的值进行计算得到的计算结果，确定数据传输的传输状态。

步骤S103，基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

其中，传输状态反映了数据传输的具体情况，传输状态包括正常状态和异常状态，将异常状态对应的参数返回给应用层，应用层确定相应的数据传输处理方式，进行相应的处理，从而保证数据传输的效率。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

获取TCP拥塞状态信息；

基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

在实际应用中，TCP拥塞状态信息包括能够表征TCP拥塞状态的相关参数，TCP拥塞状态包括：数据包丢失状态、丢包恢复状态、拥塞避免状态以及其他状态。由于TCP拥塞状态信息也能够反映数据传输的状态，因此，可以基于不同的TCP拥塞状态信息和数据传输信息确定出当前进行数据传输的传输状态。

当处于不同的TCP拥塞状态的情况下，基于数据传输信息确定传输状态的具体实现方式如下：

在一种可能的实现方式中，基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

在实际应用中，当TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于数据传输信息中的相关参数进行计算，得到状态评估信息，当数据传输信息中的相关参数和状态评估信息满足传输状态对应的预设条件时，则确定相应的传输状态。

其中，对于依据数据传输信息中的相关参数进行计算得到状态评估信息的具体实现方式见如下实施例。

在一种可能的实现方式中，数据传输信息包括：

往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差、最低容忍速度；

状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；基于数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息，包括：

基于RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定数据发送的瞬时速度；

基于本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，确定评估间隔内的平均速度。

在实际应用中，基于RTT、拥塞窗口大小、MSS，能够计算出数据发送的瞬时速度：

er＝snd_wnd*MSS/RTT (5)

其中，er表示瞬时速度，snd_wnd表示内核发送窗口大小；MSS表示最大报文段大小；RTT表示内核最新往返时延。

基于本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，能够计算出传输状态评估间隔内的平均速度：

ar＝delta_bytes/delta_time (6)

其中，ar表示平均速度，delta_bytes表示本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，具体的值为应用层新增写入套接字socket的字节数与内核发送队列长度kqa的减少值的和；delta_time表示本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差。

在一示例中，当本次开始评估与上次完成评估的时间差delta_time小于评估速度的时间间隔intrvl时，平均速度为零；否则，平均速度为本次开始评估与上次完成评估所消耗的数据流量差delta_bytes除以本次开始评估与上次完成评估的时间差delta_time。

在确定数据传输的传输状态时，可以通过对瞬时速度和平均速度的检测结果来确定，具体实施方式如下：

在一种可能的实现方式中，基于状态评估信息和数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取平均速度的可靠性计分值，当平均速度和可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

在实际应用中，如果在预设的速度检测周期内两次出现瞬时速度小于最低容忍速度，则确定传输状态为瞬时速度异常。

在一示例中，对er的检测可以包括以下步骤：

1)如果er的检测时间er_checktime为零，则向应用层返回表征传输状态正常的参数RET_KEEP_ON；

2)否则，如果er小于最低容忍速度，则er_checktime＝now_us+rtt+rttvar*2；其中，now_us表示当前时间(微秒级的)；rtt表示内核最新往返时延；rttvar表示内核平滑处理后的最新rtt波动值；

3)如果now_us大于等于er_checktime，则向应用层返回瞬时速度异常表征参数RET_RETRY_FOR_ER。

对于平均速度的检测，首先需要获取平均速度的可靠性计分值，可靠性计分值的初始值为零，根据预设的计分规则进行可靠性计分值的增加和减少，当可靠性计分值大于预设阈值，并且平均速度小于最低容忍速度，则确定传输状态为平均速度异常。

在一示例中，对ar的检测可以包括以下步骤：

1)如果平均速ar大于等于最低容忍速度，向应用层返回RET_KEEP_ON。

2)否则，采用计分评判方式确认是否异常。

计分评判方法为：

2.1)若最近一个评估周期内，应用层写入的字节数，小于内核发送缓冲区的可用空间(也就是没有填满，表示应用层没有足够的数据需要发送)，则认为ar计算失真，减少可靠性计分ar_score值。

2.1.1)若当前ar_score大于0，则减去步长AR_SCORE_DEFAULT_STEPSIZE；

2.1.2)否则减1。

2.2)否则，给可靠性计分ar_score值加1。当计分ar_score值大于阈值AR_SCORE_DEFAULT_THRESHHOLD，则表示异常，向应用层返回平均速度异常表征参数RET_RETRY_FOR_AR。

3)未能确认异常时，向应用层返回RET_KEEP_ON。

其中，last_kqa表示上一次传输状态评估时的kqa，kqa表示内核发送队列的长度，可以为已发送字节数和已发送但未被确认的总字节数。written_bytes表示应用层写入套接字socket的字节数，last_written_bytes表示上次进行传输状态评估时应用层写入socket的字节数。

另外，还可以通过对RTT和退避延迟进行检测，来确定数据传输的传输状态，具体见如下实施例：

在一种可能的实现方式中，数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT、评估速度的时间间隔、内核退避指数、退避容忍速度、瞬时速度和重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

在实际应用中，当TCP拥塞状态为数据包丢失状态时，对RTT进行检测，如果RTT大于评估速度的时间间隔，则返回表征RTT异常的参数RET_RETRY_FOR_RTT；如果RTT检测结果为正常，则进行退避延迟检测，当内核退避指数backoff大于预先配置的内核退避指数bo_config，并且重传超时时间，大于评估速度的时间间隔intrvl；同时，瞬时速度er大于零小于退避容忍速度br_thresh，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。其中，评估速度的时间间隔可以基于init_rtt进行计算，例如，评估速度的时间间隔可以为2倍的init_rtt，同时保证计算结果大于等于1秒。

在一示例中，退避异常检测可以包括：

如果内核退避指数backoff大于预先配置的内核退避指数bo_config，并且大于重传超时时间，大于评估速度的时间间隔intrvl；同时，瞬时速度er大于零小于退避容忍速度br_thresh，则向应用层返回表征退避延迟异常的参数RET_RETRY_FOR_BACKOFF。

当确定了传输状态之后，应用层根据当前评估出的传输状态，匹配重试策略来决定是否进行干预，当传输状态为正常时，应用层不进行干预，继续发送数据，当传输状态异常时，具体处理方式如下：

在一种可能的实现方式中，当数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式，包括：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将目标地址信息变更为备用地址信息；

基于备用地址信息进行数据传输。

在实际应用中，当传输状态异常时，也就是瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，则重新建立连接，如果存在备用地址，则将目标地址变更为备用地址再进行数据传输；如果不存在备用地址，则按照目标地址重新建立连接，再进行数据传输，避免了现有技术中接收到请求超时的提示信息时，再进行处理导致的网络长时间延迟，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

为了更好地对本公开技术方案的实现过程进行解释，下面通过一个具体的实施例来对确定传输状态的具体过程进行说明。

如图2所示，步骤S201，判断内核发送队列是否为空，如果是，则表明所有数据已发完，返回参数RET_SENT_OVER，此时不进行数据传输状态的评估。如果否，则执行步骤S202，计算当前评估周期内的平均速度；接着执行步骤S203，计算当前的瞬时速度；接着执行步骤S204，判断当前TCP的拥塞状态，如果为数据包丢失状态，则执行步骤S205，对往返时延RTT进行检测，如果检测结果为异常，则向应用层返回RET_RETRY_FOR_RTT RTT，表示RTT过大需重试；如果检测结果为正常，则执行步骤S206，进行退避延迟检测，如果检测结果为正常，则向应用层返回RET_KEEP_ON；如果检测结果为异常，则向应用层返回RET_RETRY_FOR_BACKOFF，表示数据丢包导致速度过低需重试；如果为丢包恢复状态或拥塞避免状态；则对步骤S202中得到的平均速度和S203中得到的瞬时速度进行检测(如图中所示的速度检测)，如果检测结果为正常，则向应用层返回RET_KEEP_ON；如果检测结果为异常，则向应用层返回RET_RETRY_FOR_ER，表示瞬时速度过低需重试；或者向应用层返回RET_RETRY_FOR_AR，表示平均速度过低需重试。如果TCP的拥塞状态为除了数据包丢失状态、丢包恢复状态、拥塞避免状态之外的其他状态时，则执行步骤S206，进行退避延迟检测，如果检测结果为正常，则向应用层返回RET_KEEP_ON；如果检测结果为异常，则向应用层返回RET_RETRY_FOR_BACKOFF，表示数据丢包导致速度过低需重试。

下面通过一个具体的实施例对速度检测的过程进行说明。

如图3所示，首先执行步骤301，对瞬时速度进行检测，如果检测结果为异常，则向应用层返回RET_RETRY_FOR_ER，表示瞬时速度过低需重试；如果检测结果为正常，则执行步骤S302，判断上次完成评估的时间差是否小于评估速度的时间间隔，如果是，则向应用层返回RET_KEEP_ON，表示检测结果为正常；如果否，则执行步骤S303,进行平均速度检测，如果检测结果为正常，则向应用层返回RET_KEEP_ON；否则向应用层返回RET_RETRY_FOR_AR，表示平均速度过低需重试。

在本公开实施例提供的基于TCP的数据处理方法，在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。本申请所提供的技术方案，基于应用层创建的套接字获取数据传输信息，监控网络底层的数据传输状态，并及时进行相应的处理，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

基于与图1中所示方法相同的原理，本公开的实施例中还提供了一种基于TCP的数据处理装置40，如图4所示，该基于TCP的数据处理装置40可以包括：

传输信息获取模块41，用于在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

传输状态确定模块42，用于基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

处理方式确定模块43，用于基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

在一种可能的实现方式中，基于TCP的数据处理装置40还包括拥塞状态信息获取模块，用于：

获取TCP拥塞状态信息；

传输状态确定模块42，用于：

基于数据传输信息和TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，传输状态确定模块42，用于：

当TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，数据传输信息包括：

往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差、最低容忍速度；

状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；传输状态确定模块42，用于：

基于RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定数据发送的瞬时速度；

基于本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，确定传输状态评估间隔内的平均速度。

在一种可能的实现方式中，传输状态确定模块42，用于：

当瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取平均速度的可靠性计分值，当平均速度和可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

在一种可能的实现方式中，数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

传输状态确定模块42，用于：

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件时，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且RTT、评估速度的时间间隔、内核退避指数、退避容忍速度、瞬时速度和重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

在一种可能的实现方式中，当数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，处理方式确定模块43，用于：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将目标地址信息变更为备用地址信息；

基于备用地址信息进行数据传输。

本公开实施例的基于TCP的数据处理装置可执行本公开的实施例所提供的基于TCP的数据处理方法，其实现原理相类似，本公开各实施例中的基于TCP的数据处理装置中的各模块所执行的动作是与本公开各实施例中的基于TCP的数据处理方法中的步骤相对应的，对于基于TCP的数据处理装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的基于TCP的数据处理方法中的描述，此处不再赘述。

在本公开实施例提供的基于TCP的数据处理装置，在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。本申请所提供的技术方案，基于应用层创建的套接字获取数据传输信息，监控网络底层的数据传输状态，并及时进行相应的处理，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

下面参考图5，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备600的结构示意图。本公开实施例技术方案的执行主体可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备包括：存储器以及处理器，其中，这里的处理器可以称为下文所述的处理装置601，存储器可以包括下文中的只读存储器(ROM)602、随机访问存储器(RAM)603以及存储装置608中的至少一项，具体如下所示：

如图5所示，电子设备600可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储装置608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理装置601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

通常，以下装置可以连接至I/O接口605：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置606；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置607；包括例如磁带、硬盘等的存储装置608；以及通信装置609。通信装置609可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图5示出了具有各种装置的电子设备600，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置609从网络上被下载和安装，或者从存储装置608被安装，或者从ROM 602被安装。在该计算机程序被处理装置601执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；基于数据传输信息，确定数据传输的传输状态；基于传输状态，确定相应的数据传输处理方式。本申请所提供的技术方案，基于应用层创建的套接字获取数据传输信息，监控网络底层的数据传输状态，并及时进行相应的处理，提高了处理用户请求的成功率和数据传输的效率。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块或单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种基于传输控制协议TCP的数据处理方法，所述方法包括：

在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

基于所述数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取TCP拥塞状态信息；

基于所述数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于所述数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于所述状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，所述数据传输信息包括：

往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差、最低容忍速度；

所述状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；所述基于所述数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息，包括：

基于所述RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定数据发送的瞬时速度；

基于所述本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，确定传输状态评估间隔内的平均速度。

在一种可能的实现方式中，基于所述状态评估信息和数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取所述平均速度的可靠性计分值，当所述平均速度和所述可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

在一种可能的实现方式中，所述数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

所述基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件时，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT、所述评估速度的时间间隔、所述内核退避指数、所述退避容忍速度、所述瞬时速度和所述重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

在一种可能的实现方式中，当所述数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，所述基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式，包括：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将所述目标地址信息变更为所述备用地址信息；

基于所述备用地址信息进行数据传输。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种基于TCP的数据处理装置，所述装置包括：

传输信息获取模块，用于在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

传输状态确定模块，用于基于所述数据传输信息，确定数据传输的传输状态；

处理方式确定模块，用于基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式。

在一种可能的实现方式中，基于TCP的数据处理装置还包括拥塞状态信息获取模块，用于：

获取TCP拥塞状态信息；

传输状态确定模块，用于基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，传输状态确定模块，用于：

当所述TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于所述数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于所述状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

在一种可能的实现方式中，所述数据传输信息包括：

往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差、最低容忍速度；

所述状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；传输状态确定模块，用于：

基于所述RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定数据发送的瞬时速度；

基于所述本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差，确定传输状态评估间隔内的平均速度。

在一种可能的实现方式中，传输状态确定模块，用于：

当所述瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取所述平均速度的可靠性计分值，当所述平均速度和所述可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

在一种可能的实现方式中，所述数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

传输状态确定模块，用于：

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件时，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT、所述评估速度的时间间隔、所述内核退避指数、所述退避容忍速度、所述瞬时速度和所述重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

在一种可能的实现方式中，当所述数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，处理方式确定模块，用于：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将所述目标地址信息变更为所述备用地址信息；

基于所述备用地址信息进行数据传输。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行本公开实施例提供的基于TCP的数据处理方法。

根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行本公开实施例提供的基于TCP的数据处理方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (9)

1.一种基于传输控制协议TCP的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

基于所述数据传输信息和状态评估信息，确定数据传输的传输状态；

基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式；

其中，所述数据传输信息包括：往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差；

所述状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度，所述状态评估信息是根据以下步骤获得的：

基于所述RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定所述数据发送的瞬时速度；

基于所述时间差和所述数据流量差，确定所述评估间隔内的平均速度。

2.根据权利要求1所述的基于TCP的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取TCP拥塞状态信息；

基于所述数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态。

3.根据权利要求2所述的基于TCP的数据处理方法，其特征在于，所述基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述TCP拥塞状态为丢包恢复状态或拥塞避免状态时，基于所述数据传输信息，确定数据传输的状态评估信息；

基于所述状态评估信息和数据传输信息，评估数据传输的传输状态。

4.根据权利要求3所述的基于TCP的数据处理方法，其特征在于，所述数据传输信息还包括最低容忍速度；

基于所述状态评估信息和数据传输信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述瞬时速度和最低容忍速度满足第一预设条件时，确定数据传输的传输状态为瞬时速度异常；或者

获取所述平均速度的可靠性计分值，当所述平均速度和所述可靠性计分值满足第二预设条件时，确定数据传输的传输状态为平均速度异常。

5.根据权利要求3所述的基于TCP的数据处理方法，其特征在于，所述数据传输信息还包括：评估速度的时间间隔、内核退避指数和退避容忍速度和重传超时时间；

所述基于所述数据传输信息和所述TCP拥塞状态信息，确定数据传输的传输状态，包括：

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT和评估速度的时间间隔满足第三预设条件时，确定数据传输的传输状态为RTT异常；或者

当所述TCP拥塞状态为数据包丢失状态，且所述RTT、所述评估速度的时间间隔、所述内核退避指数、所述退避容忍速度、所述瞬时速度和所述重传超时时间满足第四预设条件时，确定数据传输的传输状态为退避延迟异常。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于TCP的数据处理方法，其特征在于，当所述数据传输状态为瞬时速度异常、平均速度异常、RTT异常、退避延迟异常中的任一项时，所述基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式，包括：

基于数据传输的目标地址信息，重新建立连接，并进行数据传输；或者

获取数据传输的备用地址信息，将所述目标地址信息变更为所述备用地址信息；

基于所述备用地址信息进行数据传输。

7.一种基于TCP的数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

传输信息获取模块，用于在基于TCP进行数据传输过程中，基于应用层创建的套接字，获取数据传输信息；

传输状态确定模块，用于基于所述数据传输信息和状态评估信息，确定数据传输的传输状态；

处理方式确定模块，用于基于所述传输状态，确定相应的数据传输处理方式；

其中，所述数据传输信息包括：往返时延RTT、最大报文段大小MSS、拥塞窗口大小、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估的时间差、本次开始传输状态评估与上次完成传输状态评估所消耗的数据流量差；

所述传输状态包括状态评估信息，所述状态评估信息包括数据发送的瞬时速度和评估间隔内的平均速度；所述传输状态确定模块，包括：

基于所述RTT、拥塞窗口大小、MSS，确定所述数据发送的瞬时速度；

基于所述时间差和所述数据流量差，确定所述评估间隔内的平均速度。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据权利要求1～6任一项所述的基于TCP的数据处理方法。

9.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述权利要求1-6中任一项所述的基于TCP的数据处理方法。

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