CN117880159A - 协议栈监控方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种协议栈监控方法、装置、设备以及存储介质，涉及云计算技术领域，可应用于云平台。该方法包括：响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新；基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。该方法提升了对协议栈的监控的准确率，且通用性高。

Description

协议栈监控方法、装置、设备以及存储介质

技术领域

本公开涉及云计算技术领域，尤其涉及一种协议栈监控方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

目前，网盘的下载资源包括IDC(Internet Data Center，互联网数据中心)、CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)、PCDN(Personal Content DeliveryNetwork，个人内容分发网络)等。这些资源的传输协议主要基于TCP(TransmissionControl Protocol，传输控制协议)。然而，在面对现今复杂的网络环境时，各资源的协议栈参数各不相同，无法确保当前的协议栈参数对于不同资源的传输场景和传输能力是最优的。因为协议栈对于应用软件开发者来说，就像是一个黑盒子，软件开发人员通常并不关心或者无法知道协议栈内部发生了什么。通常只有在面对传输异常或者传输速度不达预期的情况下，才会使用抓包工具来分析瓶颈点和问题所在。

发明内容

本公开提供了一种协议栈监控方法、装置、设备以及存储介质。

根据本公开的第一方面，提供了一种协议栈监控方法，包括：响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新；基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

根据本公开的第二方面，提供了一种协议栈监控装置，包括：第一获取模块，被配置成响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；更新模块，被配置成基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新；确定模块，被配置成基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面中任一实现方式描述的方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行如第一方面中任一实现方式描述的方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是本公开可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本公开的协议栈监控方法的一个实施例的流程图；

图3是根据本公开的协议栈监控方法的另一个实施例的流程图；

图4是根据本公开的协议栈监控方法的又一个实施例的流程图；

图5是根据本公开的协议栈监控方法的一个流程图；

图6是根据本公开的协议栈监控装置的一个实施例的结构示意图；

图7是用来实现本公开实施例的协议栈监控方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出了可以应用本公开的协议栈监控方法或协议栈监控装置的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送信息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种客户端应用。

终端设备101、102、103可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102、103为硬件时，可以是各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102、103为软件时，可以安装在上述电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

服务器105可以提供各种服务。例如，服务器105可以对从终端设备101、102、103获取的多个预设信息进行分析和处理，并生成处理结果(例如协议栈的状态信息)。

需要说明的是，服务器105可以是硬件，也可以是软件。当服务器105为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器105为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

需要说明的是，本公开实施例所提供的协议栈监控方法一般由服务器105执行，相应地，协议栈监控装置一般设置于服务器105中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

继续参考图2，其示出了根据本公开的协议栈监控方法的一个实施例的流程200。该协议栈监控方法包括以下步骤：

步骤201，响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息。

在本实施例中，协议栈监控方法的执行主体(例如图1所示的服务器105)会在确定预先注册的钩子函数被调用时，获取数据传输过程中的多个预设信息。需要说明的是，协议栈(Protocol stack)，又称协议堆叠，是计算机网络协议套件的一个具体的软件实现。每个协议模块通常都要和上下两个其他协议模块通信，它们通常可以想象成是协议栈中的层。协议栈形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议，再由底层协议到上层协议。钩子(HOOK)函数是Windows消息处理机制的一部分，通过设置“钩子”，应用程序可以在系统级对所有消息、事件进行过滤，访问在正常情况下无法访问的消息，钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，把它挂入系统。

在本实施例中，会先对HOOK函数进行注册，为了能够达到连接级别的监控，进而能在生产环境中正式使用，上述执行主体会对整个TCP连接的生命周期进行监控，因此上述执行主体会将HOOK点的位置进行下移，即在tcp_v4_rcv函数和tcp_v4_do_rcv函数进行HOOK，从而获得TCP层的更多信息，其中，tcp_v4_rcv函数为TCP的总入口，数据包从IP层传递上来，进入该函数；而tcp_v4_do_rcv函数完成TCP对一个数据包的接收处理，并将处理后的数据放入队列中。

上述执行主体在确定该预先注册的钩子函数被调用时，会获取数据传输过程中的多个预设信息，这里的预设信息为数据传输过程中的多个信息，且该多个预设信息与数据包事件响应过程中的数据包流向相关，也即不同的数据包流向所获取的预设信息不同。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据传输过程包括至少一个数据包事件响应过程。数据传输过程即对数据包进行传输的过程，数据包事件响应即指检测到存在数据包传输事件，这里的数据包传输可以为接收数据包，还可以为发送数据包。

步骤202，基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新。

在本实施例中，上述执行主体会基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新，也即对TCP连接生命周期的连接全局信息进行更新。由于数据传输过程可以包括多个数据包事件响应过程，而每个数据包事件响应过程又会获取不同数据流向的多个预设信息，上述执行主体会基于所获取的所有信息来对连接过程中的全局信息进行更新，全局信息可以为连接持续时间、握手时间、连接结束原因、RTT(Round-Trip Time，往返时延)平均方差等信息。

步骤203，基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

在本实施例中，上述执行主体会基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。由于更新后的全局信息可以反映出整个TCP连接过程中是否出现了问题，所以上述执行主体会基于更新后的全局信息来确定数据传输过程中的协议栈的状态信息，这里的状态信息即正常或异常，以及具体哪个信息异常，并将数据信息呈现给相关工作人员，以使相关工作人员及时发现问题并进行处理。

本公开实施例提供的协议栈监控方法，首先，响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；然后，基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新；最后，基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。本实施例中的协议栈监控方法，该方法对整个TCP连接的生命周期进行监控，能够获取TCP层的所有信息，从而基于获取的信息确定协议栈的状态信息，从而提高了对协议栈的监控的准确率；此外，通过将这些HOOK点的代码打包编译成一个内核模块进行交付与部署，其中并没有涉及到任何对Linux内核源码的侵入式修改，因此具有很高的通用性。

继续参考图3，图3示出了根据本公开的协议栈监控方法的另一个实施例的流程300。该协议栈监控方法包括以下步骤：

步骤301，在数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。

在本实施例中，协议栈监控方法的执行主体(例如图1所示的服务器105)会在数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。也即在本实施例中，上述执行主体会获取不同的数据包流向对应的多个预设信息，从而实现对不同方向的数据进行获取。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据包流向包括数据包接收方向，步骤301包括：获取数据包接收方向对应的多个预设信息，记为第一信息，其中，第一信息包括：接收窗口值、接收的字节数、首包时间、接收速度、零窗口次数及时间、实时往返时延、平滑往返时延、各拥塞避免状态进入次数、各拥塞避免状态持续时间和/或各拥塞避免状态下的拥塞窗口均值。

在该实现方式中，若上述执行主体确定当前数据包流向为数据包接收方向(即input)，则上述执行主体会获取以下信息：更新连接开始时间、接收窗口值、接收的字节数、首包时间、接收速度、零窗口次数及时间、实时RTT、平滑RTT、首窗数据是否丢失、各ca(congestion avoidance，拥塞避免)状态进入次数/持续时间、各ca状态下的cwnd(congestion window，拥塞窗口)均值。需要说明的是，上述信息中的一些信息是可以直接获取的(如首包时间、更新连接开始时间等)，一些信息是需要进行统计或计算得到的(如各ca(congestion avoidance，拥塞避免)状态进入次数/持续时间、各ca状态下的cwnd均值等)。从而实现对接收方向的数据进行获取。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据包流向还包括数据包发送方向，步骤301还包括：获取数据包发送方向对应的多个预设信息，记为第二信息，其中，第二信息包括：发送的字节数、丢包数、超时重传数、快速重传数、发送速度、发送间隔、拥塞窗口值和/或慢启动阈值。

在该实现方式中，若上述执行主体确定当前数据包流向为数据包发送方向(即output)，则上述执行主体会获取以下信息：更新发送的字节数、丢包数、超时重传数、快速重传数、发送速度、发送间隔、拥塞窗口值、慢启动阈值。从而实现对发送方向的数据进行获取。

步骤302，基于第一信息和/或第二信息对全局信息进行更新。

在本实施例中，上述执行主体会基于第一信息和/或第二信息对全局信息进行更新，其中，全局信息包括：连接持续时间、握手时间、连接结束原因和/或往返时延平均方差。由于数据传输过程可以包括多个数据包事件响应过程，而每个数据包事件响应过程又会获取不同数据流向的多个预设信息，上述执行主体会基于所获取的所有信息来对连接过程中的全局信息进行更新，全局信息可以为连接持续时间、握手时间、连接结束原因、RTT(Round-Trip Time，往返时延)平均方差等信息。从而通过获取的信息对连接全局信息进行更新。

步骤303，基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

在本实施例中，上述执行主体会基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。由于更新后的全局信息可以反映出整个TCP连接过程中是否出现了问题，所以上述执行主体会基于更新后的全局信息来确定数据传输过程中的协议栈的状态信息，这里的状态信息即正常或异常，以及具体哪个信息异常，并将数据信息呈现给相关工作人员，以使相关工作人员及时发现问题并进行处理。

步骤303与前述实施例的步骤203基本一致，具体实现方式可以参考前述对步骤203的描述，此处不再赘述。

从图3中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的协议栈监控方法，该方法突出了根据不同数据包流向获取对应的多个预设信息的步骤，从而对input/output方向上的所有数据进行拦截，并将其与对应的TCP连接进行整合，以在连接结束时，输出连接生命周期内的信息。

继续参考图4，图4示出了根据本公开的协议栈监控方法的又一个实施例的流程400。该协议栈监控方法包括以下步骤：

步骤401，加载内核模块，并初始化内核模块。

在本实施例中，协议栈监控方法的执行主体(例如图1所示的服务器105)会加载内核模块，并初始化该内核模块。这里的初始化可以包括安装HOOK点、初始log线程等。

步骤402，响应于确定产生数据包事件响应过程，采用数据包流向对应的方式获取目标数据信息。

在本实施例中，上述执行主体会在确定产生数据包事件响应过程时，采用数据包流向对应的方式获取目标数据信息。也即上述执行主体会在确定产生数据包事件响应过程时，会获取目标数据信息，而不同的数据包流向对应不同的获取方式。

在本实施例的一些可选的实现方式中，步骤402包括：响应于数据包流向为数据包接收方向，从钩子函数中获取目标数据信息；响应于数据包流向为数据包发送方向，从预设数据结构中获取目标数据信息。

在该实现方式中，若数据包流向为数据包接收方向，则上述执行主体会直接从HOOK函数中获取目标数据信息，目标数据信息为tcp_sock数据信息。若数据包流向为数据包发送方向，则上述执行主体会直接从sk_buff中获取目标数据信息(即tcp_sock)，在这里，sk_buff(socket buffer)结构是linux网络代码中重要的数据结构，它管理和控制接收或发送数据包的信息。

步骤403，基于数据传输过程的四元组信息进行哈希运算。

在本实施例中，上述执行主体会基于数据传输过程的四元组信息进行哈希运算，这里的四元组信息包括源IP地址、目标IP地址、源端口号和目标端口号，也即上述执行主体会根据数据包的源IP地址、目标IP地址、源端口号和目标端口号进行哈希运算。

步骤404，根据运算结果确定用于存储多个预设信息的目标数据结构。

在本实施例中，上述执行主体会根据运算结果确定用于存储多个预设信息的目标数据结构。在计算得到哈希值后，上述执行主体会判断通过该哈希值是否可以获取到目标数据结构，该目标数据结构用于存储该数据连接过程中的预设信息。若根据运算结果得到的哈希值可以直接获取到目标数据结构，则直接获取；若无法直接获取，则新建对应的目标数据结构。

步骤405，在数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。

步骤406，基于第一信息和/或第二信息对全局信息进行更新。

步骤407，基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

步骤405-407与前述实施例的步骤301-303基本一致，具体实现方式可以参考前述对步骤301-303的描述，此处不再赘述。

步骤408，响应于确定数据传输过程已完成，将目标数据结构移入日志模块的完成对列中。

在本实施例中，上述执行主体会在确定数据传输过程已完成时，也即连接关闭时，将目标数据结构移入日志模块的完成对列中。

步骤409，响应于确定日志线程被唤醒，将完成队列中的目标数据结构写入磁盘中。

在本实施例中，上述执行主体会在确定日志线程被唤醒时，遍历完成队列，并将该队列中的所有目标数据结构写入磁盘中，然后将其索引(idx)置为1-idx，重新进入睡眠。从而通过二进制索引切换，避免了线程之间的竞争，避免锁开销。

从图4中可以看出，与图3对应的实施例相比，本实施例中的协议栈监控方法，该方法支持TCP连接级别的监控，每条TCP连接在开始到结束时，仅会产生一条日志，大大降低了系统资源的开销，并可大规模部署在生产环境中；且该方法能够获取TCP层的所有信息，包括但不限于：拥塞窗口、接收窗口、RTT、各拥塞状态的持续时间、握手时间、连接结束原因等信息，从而提高了对协议栈的监控准确性；此外，该方法以内核模块方式进行交付和部署，具有高可用性、拓展性，对于网盘不同机器资源，仅需加载内核模块即可，而无需重新编译部署内核。

进一步可参考图5，图5示出了本公开的协议栈监控方法的一个流程图，具体包括：

步骤501，加载内核模块。

步骤502，内核模块初始化。

执行主体会对内核模块进行该初始化，包括安装hook点、初始log线程等。

步骤503，数据事件响应。

步骤504，根据四元组计算哈希值。

执行主体会根据四元组信息进行哈希运算，得到哈希值。

步骤505，判读能否通过哈希值取到目标数据结构。

这里的目标数据结构bd_tcp_stack_info用于存储获取的预设信息，若能，执行步骤506；否则执行步骤507。

步骤506，获取目标数据结构。

步骤507，新建数据结构。

步骤508，判断是否为接收事件。

若是，则执行步骤509；否则执行步骤510。

步骤509，获取接收事件对应的信息。

步骤510，获取发送事件对应的信息。

步骤511，更新目标数据结构。

执行主体会将获取的信息存储在bd_tcp_stack_info中，以及时对bd_tcp_stack_info进行更新。

步骤512，判断连接是否关闭。

若关闭，执行步骤513；否则执行步骤503。也即若连接未关闭，则回到数据事件响应步骤，也即重新获取数据事件响应过程中的信息，直至连接关闭。

步骤513，获取连接全局信息，并将其写入到目标数据结构中。

步骤514，确定日志线程被唤醒。

步骤515，判断完成队列是否为空。

若为空，执行步骤516；否则执行步骤518。

步骤516，遍历当前队列，将目标数据结构写入磁盘。

步骤517，重置索引。

即将索引idx置为1-idx。

步骤518，日志线程进入休眠状态。

进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种协议栈监控装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图6所示，本实施例的协议栈监控装置600包括：第一获取模块601、更新模块602和确定模块603。其中，第一获取模块601，被配置成响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；更新模块602，被配置成基于所获取的信息对数据传输过程的全局信息进行更新；确定模块603，被配置成基于更新后的全局信息确定数据传输过程中的协议栈的状态信息。

在本实施例中，协议栈监控装置600中：第一获取模块601、更新模块602和确定模块603的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例中的步骤201-203的相关说明，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据传输过程包括至少一个数据包事件响应过程；以及第一获取模块包括：获取子模块，被配置成在数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据包流向包括数据包接收方向；以及获取子模块包括：第一获取单元，被配置成获取数据包接收方向对应的多个预设信息，记为第一信息，其中，第一信息包括：接收窗口值、接收的字节数、首包时间、接收速度、零窗口次数及时间、实时往返时延、平滑往返时延、首窗数据是否丢失、各拥塞避免状态进入次数/持续时间和/或各拥塞避免状态下的拥塞窗口均值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，数据包流向还包括数据包发送方向；以及获取子模块包括：第二获取单元，被配置成获取数据包发送方向对应的多个预设信息，记为第二信息，其中，第二信息包括：发送的字节数、丢包数、超时重传数、快速重传数、发送速度、发送间隔、拥塞窗口值和/或慢启动阈值。

在本实施例的一些可选的实现方式中，更新模块被进一步配置成：基于第一信息和/或第二信息对全局信息进行更新，其中，全局信息包括：连接持续时间、握手时间、连接结束原因和/或往返时延平均方差。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述协议栈监控装置600还包括：加载模块，被配置成加载内核模块，并初始化内核模块；第二获取模块，被配置成响应于确定产生数据包事件响应过程，采用数据包流向对应的方式获取目标数据信息。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第二获取模块被进一步配置成：响应于数据包流向为数据包接收方向，从钩子函数中获取目标数据信息；响应于数据包流向为数据包发送方向，从预设数据结构中获取目标数据信息。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述协议栈监控装置600还包括：运算模块，被配置成基于数据传输过程的四元组信息进行哈希运算；存储模块，被配置成根据运算结果确定用于存储多个预设信息的目标数据结构。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述协议栈监控装置600还包括：移入模块，被配置成响应于确定数据传输过程已完成，将目标数据结构移入日志模块的完成对列中；写入模块，被配置成响应于确定日志线程被唤醒，将完成队列中的目标数据结构写入磁盘中。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图7示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备700的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图7所示，设备700包括计算单元701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的计算机程序或者从存储单元708加载到随机访问存储器(RAM)703中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。计算单元701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

设备700中的多个部件连接至I/O接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元701的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元701执行上文所描述的各个方法和处理，例如协议栈监控方法。例如，在一些实施例中，协议栈监控方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序加载到RAM 703并由计算单元701执行时，可以执行上文描述的协议栈监控方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元701可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行协议栈监控方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

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。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (21)

1.一种协议栈监控方法，包括：

响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；

基于所获取的信息对所述数据传输过程的全局信息进行更新；

基于更新后的全局信息确定所述数据传输过程中的协议栈的状态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据传输过程包括至少一个数据包事件响应过程；以及

所述获取数据传输过程中的多个预设信息，包括：

在所述数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述数据包流向包括数据包接收方向；以及

所述根据数据包流向获取对应的多个预设信息，包括：

获取所述数据包接收方向对应的多个预设信息，记为第一信息，其中，所述第一信息包括：接收窗口值、接收的字节数、首包时间、接收速度、零窗口次数及时间、实时往返时延、平滑往返时延、各拥塞避免状态进入次数、各拥塞避免状态持续时间和/或各拥塞避免状态下的拥塞窗口均值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据包流向还包括数据包发送方向；以及

所述根据数据包流向获取对应的多个预设信息，包括：

获取所述数据包发送方向对应的多个预设信息，记为第二信息，其中，所述第二信息包括：发送的字节数、丢包数、超时重传数、快速重传数、发送速度、发送间隔、拥塞窗口值和/或慢启动阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述基于所获取的信息对所述数据传输过程的全局信息进行更新，包括：

基于所述第一信息和/或所述第二信息对所述全局信息进行更新，其中，所述全局信息包括：连接持续时间、握手时间、连接结束原因和/或往返时延平均方差。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，还包括：

加载内核模块，并初始化所述内核模块；

响应于确定产生数据包事件响应过程，采用所述数据包流向对应的方式获取目标数据信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述采用所述数据包流向对应的方式获取目标数据信息，包括：

响应于所述数据包流向为所述数据包接收方向，从所述钩子函数中获取所述目标数据信息；

响应于所述数据包流向为所述数据包发送方向，从预设数据结构中获取所述目标数据信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，还包括：

基于所述数据传输过程的四元组信息进行哈希运算；

根据运算结果确定用于存储所述多个预设信息的目标数据结构。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括：

响应于确定所述数据传输过程已完成，将所述目标数据结构移入日志模块的完成对列中；

响应于确定日志线程被唤醒，将所述完成队列中的目标数据结构写入磁盘中。

10.一种协议栈监控装置，包括：

第一获取模块，被配置成响应于确定预先注册的钩子函数被调用，获取数据传输过程中的多个预设信息；

更新模块，被配置成基于所获取的信息对所述数据传输过程的全局信息进行更新；

确定模块，被配置成基于更新后的全局信息确定所述数据传输过程中的协议栈的状态信息。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述数据传输过程包括至少一个数据包事件响应过程；以及

所述第一获取模块包括：

获取子模块，被配置成在所述数据包事件响应过程中，根据数据包流向获取对应的多个预设信息。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述数据包流向包括数据包接收方向；以及

所述获取子模块包括：

第一获取单元，被配置成获取所述数据包接收方向对应的多个预设信息，记为第一信息，其中，所述第一信息包括：接收窗口值、接收的字节数、首包时间、接收速度、零窗口次数及时间、实时往返时延、平滑往返时延、各拥塞避免状态进入次数、各拥塞避免状态持续时间和/或各拥塞避免状态下的拥塞窗口均值。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述数据包流向还包括数据包发送方向；以及

所述获取子模块包括：

第二获取单元，被配置成获取所述数据包发送方向对应的多个预设信息，记为第二信息，其中，所述第二信息包括：发送的字节数、丢包数、超时重传数、快速重传数、发送速度、发送间隔、拥塞窗口值和/或慢启动阈值。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述更新模块被进一步配置成：

基于所述第一信息和/或所述第二信息对所述全局信息进行更新，其中，所述全局信息包括：连接持续时间、握手时间、连接结束原因和/或往返时延平均方差。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，还包括：

加载模块，被配置成加载内核模块，并初始化所述内核模块；

第二获取模块，被配置成响应于确定产生数据包事件响应过程，采用所述数据包流向对应的方式获取目标数据信息。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第二获取模块被进一步配置成：

响应于所述数据包流向为所述数据包接收方向，从所述钩子函数中获取所述目标数据信息；

响应于所述数据包流向为所述数据包发送方向，从预设数据结构中获取所述目标数据信息。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，还包括：

运算模块，被配置成基于所述数据传输过程的四元组信息进行哈希运算；

存储模块，被配置成根据运算结果确定用于存储所述多个预设信息的目标数据结构。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，还包括：

移入模块，被配置成响应于确定所述数据传输过程已完成，将所述目标数据结构移入日志模块的完成对列中；

写入模块，被配置成响应于确定日志线程被唤醒，将所述完成队列中的目标数据结构写入磁盘中。

19.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9中任一项所述的方法。

20.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-9中任一项所述的方法。

21.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一项所述的方法。