CN111970334A - 基于tcp的数据传输方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于TCP的数据传输方法，涉及数据传输技术领域，该方法包括以下步骤：建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与当前通道对应的中转服务端记为当前节点；在当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。在网络异常时进行传输通道的切换，以使得数据能够继续传输，从而提高了传输的实时性。本发明还公开一种基于TCP的数据传输装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

Description

基于TCP的数据传输方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种基于TCP的数据传输方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

TCP/IP协议是网络数据传输最基本的传输协议，可以在不同的设备间以IP为目标地址建立传输通道，实现数据的传输和共享。具体地，在传输数据之前，需要与对端设备进行3次握手后，建立连接传输通道，之后方可传输数据。

在传输过程中，当客户端网络故障、服务器网络波动或黑客攻击等造成网络异常时，会导致传输通道断开，从而使得数据的传输被中断。而传输中断之后，需要对客户端和服务端进行重新连接，但在重新连接的过程中，数据传输仍然处于中断状态，并在重新连接成功后恢复数据传输，但仍然会出现延时的问题，导致客户体验差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于TCP的数据传输方法，在网络异常时进行传输通道的切换，以使得数据能够继续传输，提高了传输的实时性。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于TCP的数据传输方法，包括以下步骤：

建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

进一步地，还包括以下步骤：

获取真实端口；

查询空闲的端口并记为掩饰端口；

将所述掩饰端口与所述真实端口对应且建立通信连接，并将所述掩饰端口配合通信连接于节点池，所述节点池具有多个中转服务端。

进一步地，所述掩饰端口与所述中转服务端一一对应且通信连接。

进一步地，处理任意传输通道的优先级排位，包括以下步骤：

经由传输通道向中转服务端发送第一信号，所述中转服务端接收并响应所述第一信号生成第二信号；

接收所述第二信号并响应所述第二信号生成传输信息，所述传输信息包括第一信号的传输时长T1和第二信号的传输时长T2；

根据所述传输信息计算所述传输通道的信用值，所述信用值与优先级排位呈负反馈，且所述信用值与传输时长T1和传输时长T2呈正反馈。

进一步地，所述第一信号还携带有中转服务端的通信状态，当所述中转服务端的通信状态异常时，所述中转服务端禁止发送反馈信息或对应的传输通道禁止被选取。

进一步地，所述传输信息还包括中转服务端与客户端的断开频率f1、中转服务端与源服务端的断开频率f2、与中转服务端通信连接的客户端的数量e1、与中转服务端进行数据传输的客户端的数量e2中的一种或多种组合；

其中，所述断开频率f1、所述断开频率f2、所述数量e1以及所述数量e2均与所述信用值呈正反馈设置。

进一步地，对优先级排位进行更新，包括以下步骤：

将优先级靠前的N个传输通道归于为第一通道组，在第一通道组中，重新处理各个传输通道的优先级排位；

将其余的传输通道归于为第二通道组，在第二通道组中，各个传输通道的优先级保持不变。

本发明的目的之二在于提供一种基于TCP的数据传输装置，在网络异常时进行传输通道的切换，以使得数据能够继续传输，提高了传输的实时性。本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种基于TCP的数据传输装置，包括：

建立模块，用于建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理模块，用于处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

切换模块，用于在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

本发明的目的之三在于提供执行发明目的之一的电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于TCP的数据传输方法。

本发明的目的之四在于提供存储发明目的之一的计算机可读存储介质，其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上述的基于TCP的数据传输方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过建立多条传输通道，且各个传输通道可以视为并联于客户端和源服务端之间，从而客户端在利用当前通道进行数据传输时，则数据先由客户端输出，然后经由中转服务端转发至源服务端，从而实现数据的传输；在当前节点与客户端或源服务连接异常时，则说明该传输通道不能承担数据的传输，因此将客户端或源服务端会将当前通道切换至其他的传输通道，以继续进行客户端和源服务端之间的数据传输，提高数据传输的实时性，从而提高客户体验；当前通道均是选取信用度最大的传输通道，从而提高数据传输的可靠性。

附图说明

图1为实施例一所示数据传输方法的流程图；

图2为实施例二所示步骤S10的局部流程图；

图3为实施例三所示步骤S20的局部流程图；

图4为实施例三所示步骤S30的局部流程图；

图5为客户端、节点池以及源服务端的结构框图；

图6为实施例四所示装置的结构框图；

图7为实施例五所示电子设备的结构框图。

图中：1、建立模块；2、处理模块；3、切换模块；4、电子设备；41、处理器；42、存储器；43、输入装置；44、输出装置。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

实施例一

本实施例提供了一种基于TCP的数据传输方法，旨在解决“在现有的TCP传输过程中，一旦客户端与服务端断开，则数据的传输便会中断”的问题。具体地，参照图1和图5所示，该数据传输方法包括步骤S10～步骤S30。

步骤S10、建立与多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端。

其中客户端和源服务端均为一个，该中转服务端的数量为多个，且该中转服务端与客户端、源服务端均通信连接。

步骤S20、处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与当前通道对应的中转服务端记为当前节点。

步骤S30、在当前节点通信异常时，对各个优先级排位进行更新，将当前通道切换至优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。该通信异常的原因不限于网络波动、连接断开以及黑客攻击等中的一种或多种组合，使得客户端/源服务端与当前节点的连接异常。

在此值得说明的是，客户端供客户使用，其需要与源服务端进行数据的交互，该客户端支持PC、IOS、Android、HTML5等环境，且可以但不限于为手机、平板、笔记本、服务器、处理器中的任意一种。

该执行设备对应的中转服务端可以组为节点池。对于任意中转服务端而言，其与客户端通信连接，还与源服务端通信连接。客户端可以通过三次握手的方式实现与中转服务端的通信连接。相应地，该中转服务端也可以通过三次握手的方式实现与源服务端的通信连接。在此可以说明的是，该节点池内的数量在此不做限定，可以根据实际情况进行增删。该中转服务端可以但不限于采用实体服务器、云服务器以及处理器中的任意一种。值得说明的是，各个中转服务端在收到客户端/源服务端发送的数据后，会对其进行存储，以避免数据丢失。

源服务端与各个中转服务端均通信连接，从而实现该系统中的客户端、中转服务端以及源服务端呈现“一对多，多对一”的架构。该源服务端可以但不限于采用实体服务器、云服务器以及处理器中的任意一种。

客户端-一个中转服务端-源服务端可以得到一条传输通道，该传输通道基于TCP/IP协议进行数据的传输。由于节点池具有多个中转服务端，则该系统具有多条传输通道，并优选为20～30个。

当客户端遭遇黑客攻击时，其只能抓到对应的中转服务端，而无法获取源服务端的IP，这样就保证了源服务端的安全，且结合上述的当前通道的切换，更好地提高了该系统的防御效果。

综上，通过建立多条传输通道，且其他的传输通道均为当前通道的备用，在网络异常时进行传输通道的切换，以使得数据能够快速恢复传输，从而降低传输中断的数据的延时，进而提高用户体验。

该数据传输方法的执行设备可以是由客户端，也可以是源服务端，可以在网络异常时进行传输通道的切换，以使得数据能够快速恢复传输，从而降低传输中断的数据的延时。

实施例二

本实施例提供一种基于TCP的数据传输方法，参照图2所示，本实施例在实施例一的基础上进行的。该数据传输方法在步骤S10中，还包括步骤S101～步骤S103。

步骤S101、获取真实端口。该执行设备具有真实端口，其实际上是虚拟端口，主要用于下发或接收数据。

步骤S102、查询空闲的端口并记为掩饰端口。该掩饰端口为空闲的虚拟端口，其可以是随机得到，且真实端口与掩饰端口的数量相同。

步骤S103、将掩饰端口与真实端口对应且建立通信连接，并将掩饰端口配合通信连接于节点池，节点池具有多个中转服务端。

该虚拟端口与节点池配合通信连接。在此值得说明的是，该真实端口的数量可以是一个，也可以是多个，由于掩饰端口与真实端口一一对应，则该掩饰端口可以是一个，也可以是多个。当掩饰端口为一个时，掩饰端口与中转服务端呈“一对多”，当掩饰端口为多个时，可以存在掩饰端口与中转服务端呈“一对多”，也可以存在掩饰端口与中转服务端呈“一多一”。在此不做限定。

当执行设备为客户端时，源服务端也可以参照客户端关于真实端口和掩饰端口的相关设置，即源服务端也设置有与真实端口对应的掩饰端口，其掩饰端口与节点池配合通信连接，以实现数据在“客户端的真实端口-客户端的虚拟端口-中转服务端-源服务端的掩饰端口-源服务端的真实端口”进行传输，从而提高员服务端的防御力，以提高该系统的稳定性；反之，当执行设备为源服务端时，客户端也可以参照上述设置。

综上所示，该技术方案可以对真实端口进行一定的掩饰，从而降低真实端口收到黑客攻击的风险。

进一步地，该掩饰端口与中转服务端一一对应设置，即真实端口、掩饰端端口以及中转服务端一一对应设置，从而当掩饰端口、中转服务端受到攻击时，进行传输通道的切换，从而对真实端口和执行设备进行保护。

实施例三

本实施例提供一种基于TCP的数据传输方法，参照图3所示，本实施例在实施例一和/或实施例二的基础上进行的。该数据传输方法在步骤S20中，“处理任意传输通道的优先级排位”，包括步骤S201～步骤S205。

步骤S201、经由传输通道向中转服务端发送第一信号。中转服务端接收并响应第一信号生成第二信号，该第一信号和第二信号均可以是一组随机数据包。相应的执行设备在输出第一信号时，会保存该第一信号的发送时间t1。

该中转服务端接收第一信号，并响应第一信号生成第二信号，然后向执行设备发送第二信号。因此，该第二信号携带有第一信号的发送时间t1、第一信号的接收时间t2以及第二信号的发射时间t3。

步骤S202、接收第二信号并响应第二信号生成传输信息。该传输信息携带有第一信号的发送时间t1、第一信号的接收时间t2、第二信号的发射时间t3以及第二信号的接收时间t4，则可以得到第一信号的传输时长T1和第二信号的传输时长T2。其中，T1＝t2-t1，T2＝t4-t3。

步骤S203、根据传输信息计算传输通道的信用值。因此该信用值可以视为一个与传输时间相关的参考值。信用值与优先级排位呈负反馈，即信用值越小，优先级越高；信用值与传输时长T1和传输时长T2呈正反馈，即信用值随着传输时长T1的增大而增大，信用值随着传输时长T2的增大而增大。例如：在此可以将信用值记为A，则信用值A的计算公式可以采用：A＝(T1+T2)/2。当然，信用值A的计算公式不限于上述类型，其可以根据具体情况进行调整。

通过该技术方案，将信用值与数据的传输时长T1和传输时长T2进行关联，从而使得该信用值与传输通道更为贴合，以便于得到的当前通道的速度更快，以提高传输效率。

在此值得说明的是，在该技术方案中，可以打开各个传输通道，然后向各个传输通道分别发送随机数据包，并根据步骤S201～步骤S203确定各个传输通道对应的传输时长T1和传输时长T2，其由于开放的传输通道较多，从而会相互影响，使得计算得到的传输时长T1和传输时长T2与当前通道开启后数据传输的实际传输时长有所偏差，但该技术方案在步骤S20上所花费的时间较短；在该技术方案中，也可以仅打开一个传输通道，在接收反馈信息之后，关闭该传输通道并打开下一个传输通道，如此反复直到各个传输通道均对应有传输时长T1和传输时长T2，该技术方案模拟了数据传输的实际过程，因此计算得到的传输时长T1和传输时长T2更为接近实际传输时长，但其在步骤S20上所花费的时间较长。

可以理解的是，该方法的执行设备还设置有时长阈值，若在第一信号发出后，在时长阈值内执行设备没有收到对应的第二信号，则放弃接收对应的第二信号并直接开始下一个相应的步骤，并可以将对应的信用值记为零。该时长阈值可以自行设置。。

作为可选的技术方案，传输信息还包括中转服务端与客户端的断开频率f1、中转服务端与源服务端的断开频率f2、与中转服务端通信连接的客户端的数量e1、与中转服务端进行数据传输的客户端的数量e2中的一种或多种组合。其中，断开频率f1、断开频率f2、数量e1以及数量e2均与信用值呈负反馈设置。

结合上述参数，该信用值可以为调整为：A＝(T1+T2)/2+k1*f1+k2*f2+k3*e1+k4*e2，其中k1、k2、k3、k4均大于零；f1和f2以次/天为单位，采集的时间范围为1天～3天，则k1和k2的取值范围均可以为D/10～D/9，D为时长阈值；e1和e2以台为单位，则k3和k4的取值范围均可以为D/W～D/R，D为时长阈值，W为当前客户端连接的中转服务端的数量，R＝0.8*W。当然，本信用值的计算方式不限于上述类型。

作为可选的技术方案，参照图4所示，在步骤S30中，“对优先级排位进行更新”，包括步骤S301～步骤S303。

步骤S301、将优先级靠前的N个传输通道归于为第一通道组，其余的传输通道归于为第二通道组，第一通道组内的各个传输通道对应执行步骤S302，第二通道组内的各个传输通道对应执行步骤S303，从而实现对优先级级排位的更新。

步骤S302、重新处理各个传输通道的优先级排位，例如：单独执行步骤S201～步骤S203，具体可以参照上述说明，在此不做赘述。

步骤S303、保持第二通道组的各个传输通道组的优先级排位不变。

通过步骤S201～步骤S203进行第一通道组重新排位，且优先级靠前的传输道均出处于正常状态，从而降低切换后的当前通道数据传输异常的风险；切换后的当前通道的优先级是在上一个传输通道异常后进行更新的，因此更新后的优先级排位更为可靠；仅第一通道组进行进行步骤S301，主要由于优先级排位尽管有变，但是变化不会太大，因此第二通道组不进行步骤S301，从而减少执行设备的运行内存，以提高切换的效率。

实施例四

本实施例提供一种基于TCP的数据传输装置，为上述实施例的虚拟装置结构。参照图6所示，该数据传输装置包括建立模块1、处理模块2以及切换模块3。

建立模块1用于建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理模块2用于处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

切换模块3用于在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

实施例五

电子设备4可以是台式计算机、笔记本电脑、服务端(实体服务端或云服务端)等，甚至也可以是手机或平板电脑等，

图7为本发明实施例五提供的一种电子设备的结构示意图，如图6和图7所示，该电子设备4包括处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44；计算机设备中处理器41的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器41为例；电子设备4中的处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器42作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于TCP的数据传输方法对应的程序指令/模块，该程序指令/模块为基于TCP的数据传输装置中的建立模块1、处理模块2以及切换模块3，从而执行电子设备4的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例一至实施例三的任意实施例或实施例组合的基于TCP的数据传输方法。

存储器42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。存储器42还可以进一步设置为包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备4。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

值得说明的是，输入装置43可以用于接收获取的相关数据。输出装置44可以包括文档或显示屏等显示设备。具体地，当输出装置44为文档时，可以将对应信息按照特定的格式记录于文档内，在实现数据保存的同时，还实现了数据的整合；当输出装置44为显示屏等显示设备时，直接将对应信息投放于显示屏等设备上，以便于用户实时查看。

实施例六

本发明实施例六还提供一种计算机可读存储介质，其包含计算机可执行指令，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述的基于TCP的数据传输方法，该方法包括：

建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FlASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务端，或者网络设备等)执行本发明中实施例一至实施例三任意实施例或实施例组合的基于TCP的数据传输方法。

值得注意的是，上述的基于TCP的数据传输装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于TCP的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，还包括以下步骤：

获取真实端口；

查询空闲的端口并记为掩饰端口；

将所述掩饰端口与所述真实端口对应且建立通信连接，并将所述掩饰端口配合通信连接于节点池，所述节点池具有多个中转服务端。

3.根据权利要求2所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，所述掩饰端口与所述中转服务端一一对应且通信连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，处理任意传输通道的优先级排位，包括以下步骤：

经由传输通道向中转服务端发送第一信号，所述中转服务端接收并响应所述第一信号生成第二信号；

接收所述第二信号并响应所述第二信号生成传输信息，所述传输信息包括第一信号的传输时长T1和第二信号的传输时长T2；

根据所述传输信息计算所述传输通道的信用值，所述信用值与优先级排位呈负反馈，且所述信用值与传输时长T1和传输时长T2呈正反馈。

5.根据权利要求4所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，所述第一信号还携带有中转服务端的通信状态，当所述中转服务端的通信状态异常时，所述中转服务端禁止发送反馈信息或对应的传输通道禁止被选取。

6.根据权利要求4所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，所述传输信息还包括中转服务端与客户端的断开频率f1、中转服务端与源服务端的断开频率f2、与中转服务端通信连接的客户端的数量e1、与中转服务端进行数据传输的客户端的数量e2中的一种或多种组合；

其中，所述断开频率f1、所述断开频率f2、所述数量e1以及所述数量e2均与所述信用值呈正反馈设置。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的基于TCP的数据传输方法，其特征在于，对优先级排位进行更新，包括以下步骤：

将优先级靠前的N个传输通道归于为第一通道组，在第一通道组中，重新处理各个传输通道的优先级排位；

将其余的传输通道归于为第二通道组，在第二通道组中，各个传输通道的优先级保持不变。

8.一种基于TCP的数据传输装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立多条传输通道，各个传输通道均与中转服务端对应，且任意服务端均自客户端经由对应的中转服务端通信连接至源服务端；

处理模块，用于处理各个传输通道的优先级排位，并选取优先级位于首位的传输通道作为当前通道，以用于数据传输，并将与所述当前通道对应的中转服务端记为当前节点；

切换模块，用于在所述当前节点通信异常时，对优先级排位进行更新，并将所述当前通道切换至更新后优先级位于首位的传输通道，以继续进行数据传输。

9.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的基于TCP的数据传输方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的基于TCP的数据传输方法。

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