[發(fā)明專利]基于多路復用探測和對端遙測優(yōu)化傳輸協(xié)議的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110461543.3
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113194504B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 繆周航
• 申請（專利權）人: 繆周航
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04W28/22;H04W12/03
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

1.一種基于多路復用探測和對端遙測優(yōu)化傳輸協(xié)議的方法，其特征在于：包括數(shù)據(jù)截獲封裝過程、巨型幀傳輸及解構過程、動態(tài)調控巨型幀發(fā)送速率過程；

其中，數(shù)據(jù)截獲封裝過程包括：

在發(fā)送端的傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層之間插入過濾器filter，替代原有的內(nèi)核網(wǎng)絡協(xié)議棧和驅動處理傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)，即過濾器filter與驅動并行接入發(fā)送端網(wǎng)絡設備，接入后，發(fā)送端過濾器filter從傳輸層協(xié)議棧截獲數(shù)據(jù)包；

按照多重黑白鏈表結構構建多個隊列queue，多個隊列queue對應放在多個鏈表中，將截獲的數(shù)據(jù)包排列在所述多個隊列queue中，將每個隊列queue中待編輯的數(shù)據(jù)包對應儲存在該隊列queue對應的鏈表的奇數(shù)位，已經(jīng)編輯的數(shù)據(jù)包相應地儲存在鏈表的偶數(shù)位；

訪問新構建的隊列queue，根據(jù)多重黑白鏈表結構確定需要修改的數(shù)據(jù)包，按序將多個數(shù)據(jù)包合并成為一個巨型幀，刪除隊列queue中已經(jīng)合并的數(shù)據(jù)包；

對所述巨型幀增加封裝頭部，所述封裝頭部包括：α協(xié)議號、maximize throughput服務類型、峰值占用標識和吞吐量標識，所述峰值占用標識的具體數(shù)值根據(jù)實時吞吐量與終端設計吞吐量最大值設定；

對包含封裝頭部的巨型幀進行加密操作；

巨型幀傳輸及解構過程包括：

在所述隊列queue中，通過所述多重黑白鏈表結構確定待發(fā)送的巨型幀，即多重黑白鏈表結構中每一鏈表的偶數(shù)位，發(fā)送巨型幀，根據(jù)對端回傳的確認信息，將已經(jīng)傳達的巨型幀從隊列queue中刪除，將已發(fā)送但未傳達的巨型幀置于隊列queue后m位，m大于等于時延*帶寬/巨型幀長度，當前序巨型幀全部發(fā)送以后，將已發(fā)送但未傳達的巨型幀按照待發(fā)送巨型幀處理，在隊列queue中實現(xiàn)重傳功能；

巨型幀在經(jīng)過鏈路的可信節(jié)點時，可信節(jié)點通過所述加密操作的驗證證書解密峰值占用標識，基于峰值占用標識驗證巨型幀傳輸是否屬于合法連接，若屬于合法連接，可信節(jié)點根據(jù)所述峰值占用標識的最大值設定新的峰值占用標識，并再次對所述巨型幀進行加密操作，繼續(xù)向路由下一跳發(fā)送所述巨型幀；若所述巨型幀傳輸不屬于合法連接，則直接丟棄巨型幀；

所述巨型幀到達接收端后，在接收端傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層之間插入過濾器filter，替代原有的內(nèi)核網(wǎng)絡協(xié)議棧和驅動處理傳輸層協(xié)議數(shù)據(jù)，即過濾器filter與驅動并行接入接收端網(wǎng)絡設備，接入后，接收端過濾器filter從接收端網(wǎng)絡設備截獲巨型幀；

當檢測到所述接收端網(wǎng)絡設備接收到完整巨型幀時，按照所述多重黑白鏈表結構構建接收端隊列queue，將巨型幀按序排列置于接收端所構建的隊列queue中，對接收端隊列queue中的巨型幀依次進行解密、解封裝，將接收端隊列queue中的巨型幀分解并恢復成符合傳輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)包，注入傳輸層協(xié)議棧；

動態(tài)調控巨型幀發(fā)送速率過程包括:

利用多路復用探測和對端遙測準確判斷對端的實時吞吐量，并根據(jù)所述對端的實時吞吐量動態(tài)調控巨型幀發(fā)送速率。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于多路復用探測和對端遙測優(yōu)化傳輸協(xié)議的方法，其特征在于：

所述加密操作為雙證書加密操作，包括證書生成過程、密碼確定過程與加密過程；

證書生成過程包括：接收端生成簽名密鑰對，發(fā)送端和可信節(jié)點各自生成加密密鑰對；

密碼確定過程包括：以特定協(xié)商數(shù)據(jù)為密碼；

所述加密過程包括：密碼加密過程和無密碼加密過程；

所述密碼加密過程包括：接收端發(fā)送數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)通過簽名密鑰對的私鑰簽名，下一可信節(jié)點的加密密鑰對的公鑰作為加密密鑰，使用所述加密密鑰與所述密碼進行加密；

所述無密碼加密過程包括：接收端發(fā)送數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)通過簽名密鑰對的私鑰簽名，再通過下一可信節(jié)點的加密密鑰對的公鑰加密；

所述峰值占用標識使用無密碼加密，所述吞吐量標識使用密碼加密。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于多路復用探測和對端遙測優(yōu)化傳輸協(xié)議的方法，其特征在于：

所述“注入傳輸層協(xié)議棧”具體包括：傳輸層數(shù)據(jù)包去除頭部中的相關狀態(tài)機、擁塞與窗口限制標識，所述多個數(shù)據(jù)包合并為一個巨型幀后，鉤子hook調用反饋程序，將數(shù)據(jù)包對應的回應包反饋于傳輸層協(xié)議棧。