一种并行的TCP加速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种并行的TCP加速系统，采用双网关模式，数据的传输由两端的网关接入会话和网间并行TCP隧道协同完成，服务器端会话在TCP加速系统启动时即创建成功；在系统支持的接入会话负载允许时，服务器网关将为接入客户端网关新会话分配一个“空闲”会话连接，与网间隧道共同组成一条数据链路，完成用户与服务器之间的数据传输；系统由系统配置和日志记录模块、接入会话控制模块、应用数据管理模块和网关间传输控制模块组成，通过巧妙的设计，实现了会话接入的重定向、会话数据的截获、分块封装、解封重组和数据的网关间的并行传输等系统功能，为解决网络传输性能问题提供了一个很好的解决方案，成本较低，便于推广使用。

A parallel TCP acceleration system

The invention discloses a parallel TCP acceleration system, which adopts the double gateway mode. The data transmission is completed by the gateway access session at both ends and the parallel TCP tunnel between networks. The server session is created successfully when the TCP acceleration system is started. When the access session supported by the system is allowed to be loaded, the server gateway will assign a \free\ meeting to the new session of the access client gateway The system is composed of system configuration and log record module, access session control module, application data management module and gateway transmission control module. Through ingenious design, session access redirection, session data interception, block encapsulation and unsealing are realized The system functions of data reorganization and parallel transmission between gateways provide a good solution to solve the problem of network transmission performance, with low cost and convenient for popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种并行的TCP加速系统
本专利技术涉及互联网
，特别涉及一种并行的TCP加速系统。
技术介绍
网络技术的发展给人们的工作和生活带来的极大的便利，用户数量也急剧上升，电子商务、网络游戏等业务对网络的传输速度提出了更高的要求。由于众多技术瓶颈的限制，传统的TCP协议采用的加性增加和乘性减少的AIMD窗口管理机制使其不能使用高带宽延时网络的发展，并且在高带宽延迟网络环境下，TCP流将会不断抖动，造成路由器上的队列长度产生不稳定性，TCP的性能也会随着链路带宽或延迟的增加而逐渐降低。针对这些问题，目前有很多技术对以上问题进行改进，比如BICTCP、CUBIC、FASTTCP等，这些协议通过改变TCP拥堵窗口的调整参数使之在性能上有所提高。尽管如此，这些协议在性能优化上还存在一定的问题，特别是RTT不公平性问题。
技术实现思路
针对上述背景内容中提出的实质性缺陷和不足，本专利技术提供一种并行的TCP加速系统，通过增加TCP连接的数目以及TCP流之间的协作来提供网络传输性能,可以解决
技术介绍
中所指出的问题。一种并行的TCP加速系统，采用双网关模式，数据的传输由两端的网关接入会话和网间并行TCP隧道协同完成，服务器端会话在TCP加速系统启动时即创建成功；在系统支持的接入会话负载允许时，服务器网关将为接入客户端网关新会话分配一个“空闲”会话连接，与网间隧道共同组成一条数据链路，完成用户与服务器之间的数据传输；TCP加速系统由以下几个模块组成：系统配置和日志记录模块、接入会话控制模块、应用数据管理模块和网关间传输控制模块，其中：系统配置和日志记录模块与服务器进行数据交换，用于提供向用户提供灵活配置系统参数，用户针对不同的服务及其侧重的优化指标进行灵活的参数配置，实现更好的加速效果，例如并发流数目的设置，并发流的调度策略及各种策略本身的参数；接入会话控制模块与系统配置和日志记录模块相连，用于会话管理、会话同步控制和会话数据流量控制；用户访问对端局域网内的多个服务应用时，系统配置和日志记录模块根据服务应用的IP地址和端口对各种会话进行分组管理，会话管理通过为接入会话设置的ID，实现对会话的快速定位和控制；应用数据管理模块负责数据的转化转发任务，包括对会话数据分块分装、分配转发控制和对网间数据进行重组解析、分发控制；网关间传输控制模块用于实现网关间并行TCP隧道的管理，即隧道TCP会话的接入控制和隧道数据的传输；，隧道TCP会话的接入控制是根据配置文件来配置的，服务器网关的IP地址和隧道侦听端口对隧道TCP会话进行分组管理，形成并行TCP隧道，系统通过隧道标识和隧道TCP会话标识进行定位，从而完成接入会话数据向隧道TCP会话的数据分配，隧道数据的传输交付socket完成。作为上述技术方案的优选，一种并行的TCP加速系统设有两种启动模式：服务器端网关模式和客户端网关模式。在上述技术方案中，应用数据管理模块负责数据的转化转发任务，为了实现会话数据和网间数据的转化转发，应用数据管理模块定义了自己的网关间数据包封装格式，数据包用于携带会话数据；确认包和同步包用于携带控制信息，分别应用于接入会话控制模块的会话流量控制和会话同步控制。本专利技术提供的一种并行的TCP加速系统，通过巧妙的设计，对于文件传输应用，并行TCP加速系统提高了对网络瓶颈带宽的利用率，提高了数据的传输性能。该系统已经实现了会话接入的重定向、会话数据的截获、分块封装、解封重组和数据的网关间的并行传输等系统功能，为解决网络传输性能问题提供了一个很好的解决方案，成本较低，便于推广使用。附图说明图1为本专利技术提供的一种并行的TCP加速系统的网关数据通信流程示意图。图2为本专利技术提供的一种并行的TCP加速系统的数据转发控制对会话数据的重组示意图。图3为本专利技术提供的一种并行的TCP加速系统的客户端管理的示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。1、系统配置和日志记录系统配置提供向用户提供灵活配置系统参数的功能，用户可以针对不同的服务及其侧重的优化指标进行灵活的参数配置，实现更好的加速效果，例如并发流数目的设置，并发流的调度策略及各种策略本身的参数等。2、接入会话控制接入会话控制实现了会话管理、会话同步控制和会话数据流量控制三个功能。用户可以访问对端局域网内的多个服务应用，系统将根据服务应用的IP地址和端口对各种会话进行分组管理。会话管理通过为接入会话设置的ID，实现对会话的快速定位和控制。由于采用双网关加速设计模型，数据的传输由两端的网关接入会话和网间并行TCP隧道协同完成，服务器端会话在系统启动时已经创建成功。在系统支持的接入会话负载允许时，服务器网关将为接入客户端网关新会话分配一个“空闲”会话连接，与网间隧道共同组成一条数据链路，完成用户与服务器之间的数据传输。3、应用数据管理应用数据管理主要负责数据的转化转发任务，包括对会话数据分块分装、分配转发控制和对网间数据进行重组解析、分发控制。应用数据管理通过对会话类型的判断，分别完成对接入会话数据和网间隧道会话数据的不同处理操作。对于接入会话，系统根据接入会话的组标识和会话号对数据进行分块封装，并按照数据分配策略分配给相应的网间隧道会话，系统将对其数据进行解析，根据解析得到的控制信息将其有效数据分发给相应的接入会话。在低速网络中，传统TCP协议表现出良好公平性使得平均分配策略很高且简单易行，但是随着带宽延时增大，AIMD的窗口调整策略使传统TCP在高带宽延时网络中公平分享带宽的调整时间过长，因此传统TCP协议的公平性越来越差。最小缓存数据量优先分配策略解决了这一问题，根据缓存中队列的数据量的多少，判断TCP连接的发送能力，进而为其分配相当的数据。4、网关间传输控制网关间传输控制实现了网关间并行TCP隧道的管理，即隧道TCP会话的接入控制和隧道数据的传输。与会话管理中的会话接入控制相似，隧道TCP会话的接入控制是根据配置文件来配置的，服务器网关的IP地址和隧道侦听端口对隧道TCP会话进行分组管理，形成并行TCP隧道。系统通过隧道标识和隧道TCP会话标识进行定位，从而完成接入会话数据向隧道TCP会话的数据分配。隧道数据的传输交付socket完成。二、并行TCP加速系统的实现根据设计，系统实现了加速网关的两种启动模式：服务器端网关模式和客户端网关模式。具体的网关数据通信流程如图1所示。1、数据转化转发控制为了实现会话数据和网间数据的转化转发，应用数据管理定义了自己的网关间数据包封装格式。数据包用于携带会话数据；确认包和同步包用于携带控制信息，分别应用于会话流量控制和会话同步控制。数据转发控制对会话数据的重组是在会话的发送缓存中完成的。会话的发送缓存是BlockContainer对象，是用STL容器中的映射表map实现的，Bloc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并行的TCP加速系统，其特征在于，采用双网关模式，数据的传输由两端的网关接入会话和网间并行TCP隧道协同完成，服务器端会话在TCP加速系统启动时即创建成功；在系统支持的接入会话负载允许时，服务器网关将为接入客户端网关新会话分配一个“空闲”会话连接，与网间隧道共同组成一条数据链路，完成用户与服务器之间的数据传输；TCP加速系统由以下几个模块组成：系统配置和日志记录模块、接入会话控制模块、应用数据管理模块和网关间传输控制模块，其中：/n系统配置和日志记录模块与服务器进行数据交换，用于提供向用户提供灵活配置系统参数，用户针对不同的服务及其侧重的优化指标进行灵活的参数配置，实现更好的加速效果，例如并发流数目的设置，并发流的调度策略及各种策略本身的参数；/n接入会话控制模块与系统配置和日志记录模块相连，用于会话管理、会话同步控制和会话数据流量控制；用户访问对端局域网内的多个服务应用时，系统配置和日志记录模块根据服务应用的IP地址和端口对各种会话进行分组管理，会话管理通过为接入会话设置的ID，实现对会话的快速定位和控制；/n应用数据管理模块负责数据的转化转发任务，包括对会话数据分块分装、分配转发控制和对网间数据进行重组解析、分发控制；/n网关间传输控制模块用于实现网关间并行TCP隧道的管理，即隧道TCP会话的接入控制和隧道数据的传输；，隧道TCP会话的接入控制是根据配置文件来配置的，服务器网关的IP地址和隧道侦听端口对隧道TCP会话进行分组管理，形成并行TCP隧道，系统通过隧道标识和隧道TCP会话标识进行定位，从而完成接入会话数据向隧道TCP会话的数据分配，隧道数据的传输交付socket完成。/n...

【技术特征摘要】
1.一种并行的TCP加速系统，其特征在于，采用双网关模式，数据的传输由两端的网关接入会话和网间并行TCP隧道协同完成，服务器端会话在TCP加速系统启动时即创建成功；在系统支持的接入会话负载允许时，服务器网关将为接入客户端网关新会话分配一个“空闲”会话连接，与网间隧道共同组成一条数据链路，完成用户与服务器之间的数据传输；TCP加速系统由以下几个模块组成：系统配置和日志记录模块、接入会话控制模块、应用数据管理模块和网关间传输控制模块，其中：
系统配置和日志记录模块与服务器进行数据交换，用于提供向用户提供灵活配置系统参数，用户针对不同的服务及其侧重的优化指标进行灵活的参数配置，实现更好的加速效果，例如并发流数目的设置，并发流的调度策略及各种策略本身的参数；
接入会话控制模块与系统配置和日志记录模块相连，用于会话管理、会话同步控制和会话数据流量控制；用户访问对端局域网内的多个服务应用时，系统配置和日志记录模块根据服务应用的IP地址和端口对各种会话进行分组管理，会话管理通过为接入会话设置的ID，实现对会话的快速定位和控制；
应用数据管理...

【专利技术属性】
技术研发人员：温伟球，张晴晴，刘晓光，
申请(专利权)人：北京云端智度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11