專利名稱：基于并行tcp技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明技術(shù)屬于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加 速方法。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，給人們的工作和生活帶來了極大的便利，同時對網(wǎng)絡(luò)的 傳輸速度和數(shù)據(jù)處理速度提出了更高的要求。但是當前的廣域網(wǎng)通信，大多是通過HTTP、 FTP、網(wǎng)上鄰居等基本TCP的應(yīng)用層協(xié)議進行文件和數(shù)據(jù)傳輸，客戶端直接連接服務(wù)器，連 接通道是唯一的。由于廣域網(wǎng)中傳輸時延、丟包的大量存在，導(dǎo)致僅增加帶寬無法提高傳 統(tǒng)TCP的傳輸速度，尤其是在大時延或跨運營商的網(wǎng)絡(luò)中，基于TCP的數(shù)據(jù)傳輸速度非常緩 慢。對于HTTP等通過短連接進行交互的應(yīng)用來說，TCP在大時延或跨運營商的網(wǎng)絡(luò)之間的 三次握手也將帶來較大的時間開銷。為了提高廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，已經(jīng)提出了各種改進方法。例如在2010年6月2 日公告的發(fā)明專利CNlO 1719815A中提出一種VPN多路由網(wǎng)絡(luò)加速方法，該方法提出同時連 接多個路由器，然后通過實時監(jiān)測路由器并選擇使用速度最快的路由器，以此實現(xiàn)穩(wěn)定而 快速的網(wǎng)絡(luò)傳輸。但是，這種方法依靠的仍然是單通道傳輸，速度提高有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，從而有效減 少廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間開銷，加快文件和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取１景l(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，在本地局域網(wǎng)中，客戶端與代理 服務(wù)器連接，在目標局域網(wǎng)中，代理客戶端與服務(wù)器連接，其特征在于，代理客戶端與服務(wù) 器通過基于會話池進行連接，所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)應(yīng)用加速方法具體包括以 下步驟步驟1 基于廣域網(wǎng)環(huán)境，代理服務(wù)器端和客戶端首先設(shè)置隧道的數(shù)目和隧道中 并行TCP連接的數(shù)目；然后，代理服務(wù)器端和客戶端為各隧道分配緩存，在各隧道中建立起 并行TCP連接并注冊偵聽驅(qū)動事件；最后，代理服務(wù)器端和客戶端創(chuàng)建隧道會話列表來實 現(xiàn)接入會話和隧道之間相互綁定，并加載隧道數(shù)據(jù)處理工具以完成會話數(shù)據(jù)和網(wǎng)間數(shù)據(jù)格 式的轉(zhuǎn)化，至此就完成了并行TCP隧道的建立過程；步驟2 當代理服務(wù)器監(jiān)聽到本地局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端向目標局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器發(fā) 出會話連接請求，則代理服務(wù)器與代理客戶端之間建立會話連接即第一會話連接；步驟3 客戶端的會話數(shù)據(jù)由代理服務(wù)器轉(zhuǎn)換成并行TCP隧道數(shù)據(jù)后通過并行TCP 隧道傳送至代理客戶端；步驟4 代理客戶端將接收到的并行TCP隧道數(shù)據(jù)還原成對應(yīng)的會話數(shù)據(jù)后，從會 話池中分配一個會話即第二會話連接將還原后的會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器；
步驟5 來自服務(wù)器的回復(fù)數(shù)據(jù)再依次通過所述的第二會話連接、并行TCP隧道和 第一會話連接形成的通信通道返回到客戶端；通信過程完成；所述的本地局域網(wǎng)為一個或多個，所述的目標局域網(wǎng)為一個或多個。對于步驟1中的代理服務(wù)器端和客戶端首先設(shè)置隧道的數(shù)目和隧道中并行TCP連 接的數(shù)目，例如設(shè)置2條隧道分別用來數(shù)據(jù)和控制消息，而數(shù)據(jù)隧道中并行TCP連接數(shù)一般 設(shè)置為10，控制消息隧道中并行TCP連接數(shù)一般設(shè)置為1。客戶端與代理服務(wù)器之間的連接以及代理客戶端與服務(wù)器的連接為TCP連接、基 于TCP的HTTP連接或基于TCP的FTP連接。所述代理服務(wù)器是可進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換/還原的NAT代理服務(wù)器或可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 /還原的智能代理服務(wù)器；現(xiàn)有的NAT代理服務(wù)器或智能代理服務(wù)器能實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換/還原，既能作 為代理服務(wù)端，將會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行TCP隧道數(shù)據(jù)封裝塊，又能作為代理客戶端，將并行 TCP隧道數(shù)據(jù)封裝塊重組為會話數(shù)據(jù)。并行TCP隧道根據(jù)其包含的TCP連接的發(fā)送窗口大小和內(nèi)核緩存數(shù)據(jù)量的多少實 現(xiàn)所述數(shù)據(jù)封裝塊在其各條TCP之間的智能分配。新會話首先激活了隧道中的一條TCP連接，如果該TCP連接的發(fā)送緩存隊列不為 空，則先將其緩存的數(shù)據(jù)包發(fā)送完；當TCP連接的緩存隊列為空時，則從新會話的下行緩存 隊列摘取η (η為系統(tǒng)設(shè)置，建議設(shè)置為10。)個數(shù)據(jù)封裝包到TCP連接的緩存，如果會話的 下行緩存隊列的數(shù)據(jù)封裝包數(shù)目大于n，則激活下一個TCP連接來分擔下行緩存隊列中數(shù) 據(jù)封裝包的傳送。這樣，對于發(fā)送速率相對較大的TCP連接，就能更頻繁地參與會話數(shù)據(jù)的 分配，并充分利用并行TCP連接的傳輸性能。所述的會話池是在系統(tǒng)啟動時代理客戶端和服務(wù)器之間建立的多條TCP連接。在每一個本地局域網(wǎng)中，代理服務(wù)器(4)為一臺或多臺，其中任一臺代理服務(wù)器 (4)與一個或多個所述代理客戶端(3)連接。有益效果本發(fā)明提出了一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，當代理服務(wù)器監(jiān)聽 到本地局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端向目標局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器發(fā)出會話連接請求，則代理服務(wù)器與代 理客戶端之間建立會話連接即第一會話連接；基于廣域網(wǎng)環(huán)境，在代理服務(wù)器和代理客戶 端之間建立并行TCP隧道；代理客戶端與服務(wù)器通過基于會話池分配的會話連接即第二會 話連接進行連接；本地局域網(wǎng)中的客戶端通過第一會話連接、并行TCP隧道和第二會話連 接形成的通信通道與目標局域網(wǎng)中的服務(wù)器進行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明應(yīng)用代理通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 /還原將局域網(wǎng)內(nèi)會話連接和廣域網(wǎng)中并行TCP隧道對接起來，無須修改系統(tǒng)內(nèi)核協(xié)議棧， 具體特點如下1.本發(fā)明將代理技術(shù)和并行TCP技術(shù)進行組合，在代理服務(wù)器和代理客戶端之間 建立并行TCP隧道進行加速。相對于需要服務(wù)端和客戶端的傳輸加速方法，本發(fā)明沒有修 改服務(wù)端和客戶端的內(nèi)核協(xié)議棧和連接配置，因此不影響所代理對象的應(yīng)用軟件的使用；2.相對目前的單TCP連接傳輸技術(shù)，本發(fā)明利用多TCP連接并行傳輸，提高了廣域 網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率。其中，針對大文件下載的典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，本發(fā)明大幅提高了廣域網(wǎng)瓶頸帶 寬的利用率；針對Web網(wǎng)頁訪問的典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，本發(fā)明大幅減少了連接建立和數(shù)據(jù)接收時間，減少了網(wǎng)頁的下載時間。3.由于本發(fā)明對代理間并行TCP隧道和代理客戶端與服務(wù)器之間會話池進行復(fù) 用，相對現(xiàn)有技術(shù)中客戶端與服務(wù)器是在有通信需求后再建立單鏈路的會話連接，本發(fā)明 減少了跨局域網(wǎng)網(wǎng)間連接建立所耗費的時間，大大提高了 Web訪問典型應(yīng)用的網(wǎng)頁下載速度。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)地網(wǎng)絡(luò)部署示意圖。圖2為本發(fā)明系統(tǒng)連接建立時序圖。圖3為本發(fā)明的客戶端與服務(wù)器的交互時序圖。圖4為本發(fā)明的具體實施平臺。圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)測試結(jié)果，該圖顯示了網(wǎng)絡(luò)延時對有效吞吐量的影響。圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)測試結(jié)果，該圖顯示了并行TCP數(shù)對有效吞吐量的影響。圖7為本發(fā)明的系統(tǒng)測試結(jié)果，該圖顯示了訪問Web網(wǎng)頁的下載時間及其細分。標號說明1_服務(wù)器，2-客戶端，3-代理客戶端，4-代理服務(wù)器，5-網(wǎng)關(guān)，8_會話 池，10-并行TCP隧道；11-普通TCP連接。
具體實施例方式以下將結(jié)合圖和具體實施過程對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1 本發(fā)明的目的在于采用并行TCP技術(shù)，在不改變現(xiàn)有應(yīng)用軟件和系統(tǒng)內(nèi)核協(xié)議棧 的情況下對應(yīng)用協(xié)議進行優(yōu)化。如圖1所示，位于客戶端2局域網(wǎng)內(nèi)的，與客戶端2建立會話連接的設(shè)備是代理服 務(wù)器4 ；位于服務(wù)器1端局域網(wǎng)內(nèi)的，與服務(wù)器建立會話連接的設(shè)備是代理客戶端3。一個 網(wǎng)絡(luò)部署可以有多個代理服務(wù)器4和代理客戶端3。代理服務(wù)器4和代理客戶端3之間的 通信是通過網(wǎng)關(guān)5完成的，在廣域網(wǎng)內(nèi)建立并行TCP隧道10。代理可部署在網(wǎng)關(guān)5上，也可 以是網(wǎng)關(guān)之后的一臺獨立設(shè)備。代理服務(wù)器4與代理客戶端3之間的數(shù)據(jù)傳輸可通過并行TCP隧道完成。代理服 務(wù)器和代理客戶端通過并行TCP隧道來克服高帶寬延時乘積帶來的問題。如圖3所示，本發(fā)明建立的連接通道包括客戶端2與代理服務(wù)器4之間的會話連 接(普通TCP連接)、代理服務(wù)器4與代理客戶端3之間的并行TCP隧道10以及代理客戶 端3和服務(wù)器1之間的會話池8中會話連接(普通TCP連接)。結(jié)合圖1，本發(fā)明包含的步驟如下步驟一，在各局域網(wǎng)代理節(jié)點之間建立一個或多個并行TCP隧道，用于代理服務(wù) 器4和代理客戶端3之間的數(shù)據(jù)傳輸；步驟二，在代理服務(wù)器4上建立NAT代理，后續(xù)所有客戶端對目的服務(wù)器的訪問都 將被重定向到代理服務(wù)器4上的某個代理上；步驟三，創(chuàng)建代理客戶端3和服務(wù)器1之間的會話池，維持一定數(shù)量的會話連接。步驟四，代理服務(wù)器接受來自客戶端2的連接，在代理客戶端3的會話池8中分配一個與之對應(yīng)的“空閑”會話連接。步驟五，代理服務(wù)器4將接收到的會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成隧道數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)交給已經(jīng)建立的 并行TCP隧道進行傳送。步驟六，代理服務(wù)器4的并行TCP隧道將隧道數(shù)據(jù)分配給其內(nèi)部的各條TCP連接， 由這些TCP連接完成隧道數(shù)據(jù)的傳送。步驟七，代理客戶端3接收到來自代理服務(wù)器4的隧道數(shù)據(jù)之后，進行數(shù)據(jù)還原， 轉(zhuǎn)交給相應(yīng)會話連接傳送給服務(wù)器1。步驟八，代理客戶端3接收到服務(wù)器1的回復(fù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后通過并行TCP 隧道傳送給代理服務(wù)器4，再經(jīng)過數(shù)據(jù)還原后，傳送給相應(yīng)的客戶端2。代理客戶端3和代理服務(wù)器4均為軟件實現(xiàn)，既可以集成在現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)中，也可以 是一個單獨的設(shè)備，具體的實施步驟如下步驟一，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用要求，配置各代理節(jié)點的配置，如本端的代理IP地 址和端口號、最大接入客戶端數(shù)目、并行TCP隧道中TCP連接的數(shù)目等；步驟二，啟動后，代理根據(jù)配置建立代理間的并行TCP隧道，用于代理服務(wù)器與代 理客戶端之間的數(shù)據(jù)傳輸；步驟三，代理客戶端與服務(wù)器之間建立會話池，維護一定數(shù)目會話連接，以備復(fù) 用；步驟四，代理服務(wù)器建立NAT代理，啟動監(jiān)聽端口，監(jiān)聽客戶端連接；步驟五，若代理服務(wù)器接收到客戶端的連接請求，提供一個唯一的會話號來標識 此連接請求，然后根據(jù)請求的服務(wù)器IP地址將此會話連接與相應(yīng)的并行TCP隧道綁定，將 此會話連接添加到相應(yīng)隧道的會話列表中，發(fā)送一個分配會話消息到相應(yīng)的代理客戶端， 分配會話消息包括會話號，以保證代理客戶端分配正確的會話連接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；步驟六，代理客戶端從隧道中接收到分配會話消息后，將根據(jù)唯一的會話號從會 話池中分配相應(yīng)的會話連接，并將其與相應(yīng)隧道實現(xiàn)綁定，并添加到該隧道的會話列表中， 標識該會話連接的狀態(tài)為“忙”，修改會話池中“空閑”會話連接的數(shù)量；此時客戶端和服務(wù) 器之間便可進行數(shù)據(jù)通信；步驟七，若代理接收到會話數(shù)據(jù)，則將會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成隧道數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)交給與之綁定 的并行TCP隧道傳送給對端代理；步驟八，若代理接收到隧道數(shù)據(jù)，則將隧道數(shù)據(jù)還原成會話數(shù)據(jù)；根據(jù)會話號，將 會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的會話連接；步驟九，若客戶端正常或異常關(guān)閉連接，則在代理服務(wù)器上同步清除相應(yīng)會話和 會話號，在代理客戶端上同步重置相應(yīng)會話連接為“空閑”狀態(tài)，收回相應(yīng)會話連接到連接 池里，以備復(fù)用。下面以數(shù)據(jù)傳輸實例來說明本發(fā)明，包括連接過程和交互過程，其中(一 )連接過程，具體如圖2所示，包括步驟101)客戶端2向代理服務(wù)器4發(fā)送連接請求；102)代理服務(wù)器4回送連接成功響應(yīng)；103)代理服務(wù)器4創(chuàng)建會話，標識會話狀態(tài)為連接中；104)代理服務(wù)器4向代理客戶端3發(fā)送分配會話請求；
105)代理客戶端3分配一個會話連接；
106)代理客戶端3向代理服務(wù)器4返回分配會話的結(jié)果；
107)更改代理服務(wù)器4創(chuàng)建會話狀態(tài)為已連接。
(二)交互過程，具體如圖3所示，包括步驟
201)客戶端2向代理服務(wù)器4提交請求；
202)代理服務(wù)器4將會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成隧道數(shù)據(jù)；
203)代理服務(wù)器4向代理客戶端3傳送該請求；
204)代理客戶端3將隧道數(shù)據(jù)還原成會話數(shù)據(jù)；
205)代理客戶端3向服務(wù)器1發(fā)送該請求；
206)服務(wù)器1處理該請求；
207)服務(wù)器1向代理客戶端3返回處理結(jié)果；
208)代理客戶端3將會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成隧道數(shù)據(jù)；
209)代理客戶端3向代理服務(wù)器4傳送結(jié)果；
210)代理服務(wù)器4將隧道數(shù)據(jù)還原成會話數(shù)據(jù)；
211)代理服務(wù)器4向客戶端2發(fā)送結(jié)果。
系統(tǒng)測試分析
系統(tǒng)測試是在實驗室里搭建的測試床上進行的，如圖4所示，網(wǎng)關(guān)主機配置Linux
2. 6內(nèi)核，用WANem模擬廣域網(wǎng)，用iperf來生成TCP背景流。在100M的瓶頸帶寬環(huán)境下， 分別對系統(tǒng)進行大文件傳輸測試和Web網(wǎng)頁訪問測試。如圖4所示，客戶端1通過客戶端網(wǎng)關(guān)5、路由器和服務(wù)器端網(wǎng)關(guān)訪問Web服務(wù)器 2上的網(wǎng)站，形成數(shù)據(jù)流101和數(shù)據(jù)流102?？蛻舳?和客戶端4用于生成背景流數(shù)據(jù)流 103，測試中若無特別說明，背景流數(shù)據(jù)流103是由iperf生成的由客戶端4到客戶端3的4 條持續(xù)TCP流組成，背景流不經(jīng)過加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)部署在客戶端網(wǎng)關(guān)5和服 務(wù)器端網(wǎng)關(guān)兩臺主機上。路由器上運行WANem軟件模擬廣域網(wǎng)的帶寬和時延，和瓶頸鏈路 13、14一起構(gòu)成測試床的廣域網(wǎng)部分。根據(jù)設(shè)計需求，分別對系統(tǒng)做了大文件下載和Web網(wǎng) 頁訪問兩種實際環(huán)境中的性能測試。1.大文件傳輸測試大文件傳輸測試的目的是測試并行TCP在高帶寬長時延的廣域網(wǎng)中對文件傳輸 的加速效果，帶寬利用率是這個測試關(guān)注的性能指標。測試方案廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)延時依次設(shè)置為10ms、20ms、50ms和100ms，加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng) 設(shè)置并行TCP數(shù)為4條，分別在有無背景流的情況下，完成客戶端1從Web服務(wù)器2下載 55MB文件的任務(wù)，測試部署加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)前后下載吞吐率，如圖5所示。從圖5中可以看到，在部署加速網(wǎng)關(guān)系前，在無背景流的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，隨著網(wǎng)絡(luò)時 延的增加，瓶頸鏈路的帶寬有效利用率逐漸下降，由IOms時的25Mbps降低到IOOms時的 5Mbps?？梢?，網(wǎng)絡(luò)延時對瓶頸帶寬利用率的影響是很嚴重的，增加了背景流后的瓶頸鏈路 的帶寬有效利用率更差。在部署加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)之后，無論有無背景流，瓶頸鏈路帶寬的有效利用率都得到 了提高。特別是在有背景流的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，瓶頸鏈路帶寬的有效利用率得到了顯著提高。這 說明了并行TCP傳輸在高帶寬長時延的廣域網(wǎng)中具有更好的帶寬利用率。
為了測試并行TCP數(shù)目的變化對瓶頸鏈路帶寬利用率的影響，對系統(tǒng)做了進一步 的測試。將背景流的條數(shù)由4條增加到8條，系統(tǒng)并行TCP數(shù)目依次設(shè)置為1、2、4和8，完 成55MB文件的下載任務(wù)，測試瓶頸鏈路的有效帶寬利用率，如圖6所示。從圖6中可以看出，隨著加速網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)設(shè)置的并行TCP數(shù)目的增加，有效吞吐率也 隨之增加。這說明并行TCP具有較強的帶寬搶占能力，起到很好的加速效果。2. Web網(wǎng)頁訪問測試Web網(wǎng)頁訪問測試指標是Web網(wǎng)頁下載時間，主要考慮到Web訪問的數(shù)據(jù)量較小， 對帶寬要求不高，網(wǎng)頁下載時間則是一個關(guān)鍵指標。網(wǎng)頁下載時間在這個實驗測試中主要 包括三部分，分別是連接時間、第一次緩沖時間和接收時間。測試方案廣域網(wǎng)瓶頸帶寬設(shè)置為100M，網(wǎng)絡(luò)延時設(shè)置為100ms，分別在有無背景 流網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，在啟用加速網(wǎng)關(guān)的前后，對Web訪問的平均響應(yīng)時間進行測試。下載網(wǎng)頁的 大小為3，126Bytes。為了避免系統(tǒng)所帶來的隨機性，測試結(jié)果是多次測試結(jié)果的平均值，如 圖7所示。在實驗中，Web訪問測試采用了 LoadRurmer測試工具，錄制了特定的測試腳本， 實現(xiàn)了測試方案的可重復(fù)性，并對測試做出了準確的結(jié)果分析。從圖7中可以看出，在部署加速網(wǎng)關(guān)之前，在添加背景流前后，網(wǎng)頁下載時間增長 200ms左右，其他的細分分量都有相應(yīng)增加。這說明了添加背景流對Web網(wǎng)頁訪問的效率是 有影響的。在無背景流的情況下，部署加速網(wǎng)關(guān)明顯減少了網(wǎng)頁下載時間，在其三個細分分 量中，連接時間減少到幾乎為零，這是因為部署加速網(wǎng)關(guān)前，連接時間是指客戶端1經(jīng)過客 戶端網(wǎng)關(guān)5、路由器和服務(wù)器端網(wǎng)關(guān)與Web服務(wù)器2建立連接花費的時間，經(jīng)歷了模擬廣域 網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)時延；部署加速網(wǎng)關(guān)后，連接時間是指客戶端1與客戶端網(wǎng)關(guān)5建立連接的時間， 這個連接的建立過程是在局域網(wǎng)內(nèi)完成的，網(wǎng)關(guān)間的連接和服務(wù)器端網(wǎng)關(guān)與Web服務(wù)器2 的連接是在網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)啟動時建立好的，因此，從用戶角度看，大大節(jié)省了連接建立的時間。第一次緩沖時間稍有增加是因為在網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)將客戶端1和服務(wù)器2的數(shù)據(jù)截獲至 應(yīng)用層，進行封裝和解封處理，并完成轉(zhuǎn)發(fā)這些環(huán)節(jié)上。接收時間明顯減少是因為所請求的 數(shù)據(jù)由并行TCP隧道負責在網(wǎng)域網(wǎng)傳輸并緩存在客戶端網(wǎng)關(guān)5上。綜上所述，針對要解決的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境所存在的問題，對于文件傳輸應(yīng)用，并行 TCP加速系統(tǒng)提高了對廣域網(wǎng)瓶頸帶寬的利用率，提高了數(shù)據(jù)的傳輸性能；對于Web網(wǎng)頁訪 問應(yīng)用，并行TCP加速系統(tǒng)減少了網(wǎng)頁下載時間?？梢?，該加速方案對這兩大互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都 具有很好的加速效果。
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權(quán)利要求
一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，在本地局域網(wǎng)中，客戶端(2)與代理服務(wù)器(4)連接，在目標局域網(wǎng)中，代理客戶端(3)與服務(wù)器(1)連接，其特征在于，代理客戶端與服務(wù)器通過基于會話池(8)進行連接，所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)應(yīng)用加速方法具體包括以下步驟步驟1基于廣域網(wǎng)環(huán)境，代理服務(wù)器端和客戶端首先設(shè)置隧道的數(shù)目和隧道中并行TCP連接的數(shù)目；然后，代理服務(wù)器端和客戶端為各隧道分配緩存，在各隧道中建立起并行TCP連接并注冊偵聽驅(qū)動事件；最后，代理服務(wù)器端和客戶端創(chuàng)建隧道會話列表來實現(xiàn)接入會話和隧道之間相互綁定，并加載隧道數(shù)據(jù)處理工具以完成會話數(shù)據(jù)和網(wǎng)間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化，至此就完成了并行TCP隧道的建立過程；步驟2當代理服務(wù)器監(jiān)聽到本地局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端向目標局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器發(fā)出會話連接請求，則代理服務(wù)器與代理客戶端之間建立會話連接即第一會話連接；步驟3客戶端的會話數(shù)據(jù)由代理服務(wù)器轉(zhuǎn)換成并行TCP隧道數(shù)據(jù)后通過并行TCP隧道傳送至代理客戶端；步驟4代理客戶端將接收到的并行TCP隧道數(shù)據(jù)還原成對應(yīng)的會話數(shù)據(jù)后，從會話池(8)中分配一個會話即第二會話連接將還原后的會話數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器；步驟5來自服務(wù)器的回復(fù)數(shù)據(jù)再依次通過所述的第二會話連接、并行TCP隧道和第一會話連接形成的通信通道返回到客戶端；通信過程完成；所述的本地局域網(wǎng)為一個或多個，所述的目標局域網(wǎng)為一個或多個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，其特征在于，客 戶端(2)與代理服務(wù)器(4)之間的連接以及代理客戶端(3)與服務(wù)器(1)的連接為TCP連 接、基于TCP的HTTP連接或基于TCP的FTP連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，其特征在于，所述 代理服務(wù)器(4)是可進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換/還原的NAT代理服務(wù)器或可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換/還原的 智能代理服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，其特征在于，并行 TCP隧道根據(jù)其包含的TCP連接的發(fā)送窗口大小和內(nèi)核緩存數(shù)據(jù)量的多少實現(xiàn)所述數(shù)據(jù)封 裝塊在其各條TCP之間的智能分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，其特征在于，所述 的會話池是在系統(tǒng)啟動時代理客戶端和服務(wù)器之間建立的多條TCP連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，其特征 在于，在每一個本地局域網(wǎng)中，代理服務(wù)器(4)為一臺或多臺，其中任一臺代理服務(wù)器(4) 與一個或多個所述代理客戶端(3)連接。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于并行TCP技術(shù)的廣域網(wǎng)通信加速方法，當代理服務(wù)器監(jiān)聽到本地局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端向目標局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器發(fā)出會話連接請求，則代理服務(wù)器與代理客戶端之間建立會話連接即第一會話連接；基于廣域網(wǎng)環(huán)境，在代理服務(wù)器和代理客戶端之間建立并行TCP隧道；代理客戶端與服務(wù)器通過基于會話池分配的會話連接即第二會話連接進行連接；本地局域網(wǎng)中的客戶端通過第一會話連接、并行TCP隧道和第二會話連接形成的通信通道與目標局域網(wǎng)中的服務(wù)器進行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明能有效減少廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間開銷，加快文件和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?br> 文檔編號H04L29/06GK101977234SQ20101052860
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者王建新, 盛羽, 郭振華 申請人:中南大學(xué)