[發(fā)明專利]用于在通信網(wǎng)絡(luò)中分流客戶端和服務(wù)器之間的信息傳送系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480083631.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN107005532B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹·圖伊圖;伊蘭·甘佩爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南樂事科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06
• 代理公司: 杭州知管通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33288
• 代理人: 黃華

公開了一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)中分流客戶端和服務(wù)器之間的信息傳送的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)代理，以響應(yīng)于從應(yīng)用代理接收到TCP(傳輸控制協(xié)議)拼接命令而發(fā)出數(shù)據(jù)傳送分流命令。該系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)控制器，以響應(yīng)于數(shù)據(jù)傳送分流命令，將來自內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)傳送分流到網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及用于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)通信中的TCP(傳輸控制協(xié)議)拼接的功能的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今的許多通信網(wǎng)絡(luò)依賴代理來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能。通常，代理可以充當(dāng)客戶端和服務(wù)器之間的中介，以便提供附加功能，諸如更好的用戶體驗(yàn)。

許多代理被實(shí)現(xiàn)為在TCP/IP棧或OSI棧的應(yīng)用層的用戶空間中運(yùn)行的軟件程序。在應(yīng)用層中，所述代理可能位于用戶的計(jì)算設(shè)備上作為應(yīng)用代理，其中代理可以攔截計(jì)算設(shè)備(客戶端)和服務(wù)器之間的連接并且在這些連接上進(jìn)行操作。這些應(yīng)用代理的示例可以包括HTTP代理，SOCKS代理和WEB 代理等等。

應(yīng)用代理可以用作負(fù)載均衡器，其攔截來自客戶端的請(qǐng)求，分析它，并且基于分析的結(jié)果，可以選擇其可以轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求所至的服務(wù)器，以更有效地遞送客戶端的請(qǐng)求。應(yīng)用代理還可以用于內(nèi)容過濾，高速緩存，接入特定網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)以及其他許多應(yīng)用。

在圖1所示的代表性客戶端-服務(wù)器連接中示出了在用戶空間中實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用代理的示例。在圖中示出了客戶端-服務(wù)器連接10，其包括用戶空間14中的應(yīng)用代理12，以及內(nèi)核空間20中的IP層16和TCP棧18。客戶端和服務(wù)器之間的信息傳送可以包括發(fā)送分組，并且由客戶端和代理12之間的網(wǎng)絡(luò)連接22以及代理和服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接24示出。

在客戶端-服務(wù)器連接10中，從客戶端發(fā)送到服務(wù)器的分組可以通過網(wǎng)絡(luò)連接22發(fā)送到IP層16和TCP棧18，其中由分組包含的信息可以被復(fù)制到內(nèi)核空間20中的緩沖區(qū)中。從內(nèi)核空間20，分組可以被發(fā)送到用戶空間 14，其中，再一次，由分組包含的信息可以被代理12復(fù)制到緩沖器中。除了復(fù)制信息之外，代理12可以對(duì)信息進(jìn)行附加操作，包括，在通過網(wǎng)絡(luò)連接 24將分組發(fā)送到服務(wù)器之前對(duì)信息進(jìn)行改變。在相反的方向上，從服務(wù)器到客戶端的分組可以通過網(wǎng)絡(luò)連接24被發(fā)送到IP層16和TCP棧18，其中再一次，包含在其中的信息可以被復(fù)制到內(nèi)核空間20中的緩沖器中，并且從那里進(jìn)入用戶空間14，其中再一次，信息可以由代理12復(fù)制到緩沖器中。同樣，代理12可以在向客戶端發(fā)送從服務(wù)器接收的信息之前對(duì)該信息執(zhí)行附加操作。

代理12可以攔截套接字層處的客戶端-服務(wù)器連接，并且可以通過可包括分組(客戶端套接字和服務(wù)器套接字)中包含的地址和端口號(hào)的信息來識(shí)別客戶端和服務(wù)器。這可以消除代理12必須將分組中的TCP和IP報(bào)頭復(fù)制到用戶空間14中的緩沖器中，這可以略微改進(jìn)客戶端-服務(wù)器連接10的性能。然而，在客戶端和服務(wù)器之間傳送的其余信息可能仍然被復(fù)制到用戶空間14 中的緩沖器中。結(jié)果，仍然可能需要許多調(diào)用來從緩沖器訪問數(shù)據(jù)。此外，分組仍然需要經(jīng)過TCP棧18的所有層級(jí)至少兩次。這些條件都可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。

為了改進(jìn)之前描述的代表性客戶端-服務(wù)器連接的性能，可以使用被稱為 TCP拼接(splicing)的技術(shù)。這種技術(shù)在Bhagwat等人的5，941，988號(hào)的美國(guó)專利中有所描述，其中公開了“一種將終止在公共主機(jī)處的兩個(gè)單獨(dú)的 TCP連接進(jìn)行合并，并將它們“粘合”到兩個(gè)終端系統(tǒng)之間的單個(gè)連接中的方法，其中該單個(gè)連接保留TCP端到端語義。該技術(shù)保留了傳輸層代理的會(huì)話建立功能，但提供了一種推進(jìn)數(shù)據(jù)拷貝入內(nèi)核空間以改進(jìn)中繼操作的方法。更具體地，到達(dá)分路連接的一端的字節(jié)流被直接映射到另一分路連接的序列號(hào)空間中。此映射過程或TCP粘合涉及更新TCP和IP報(bào)頭字段的子集；即源和目標(biāo)地地址，端口號(hào)，序列號(hào)和校驗(yàn)和。對(duì)TCP/IP分組報(bào)頭的改變?cè)诜纸M通過原始單獨(dú)的TCP連接之間的粘合連接被中繼時(shí)實(shí)時(shí)地執(zhí)行。”