CN102904959B - 网络加速方法和网关 - Google Patents

Abstract

提供一种网络加速方法和网关。在网关上执行的网络加速方法包括：当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，提取所述数据请求的上层协议报头，根据提取的上层协议报头确定是否对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速，并且如果确定执行网络加速，则根据预定的网络加速策略对所述数据流执行网络加速。

Description

网络加速方法和网关

技术领域

本申请涉及一种在网关上执行的网络加速方法以及执行所述方法的网关，尤其涉及一种在网关上通过对用户终端发送到互联网的数据请求进行分析，并且根据预定的网络加速策略对所述数据请求相关的数据流执行网络加速的方法以及网关。

背景技术

传统的网络加速需要用户其使用的终端(如个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等)上安装实现加速功能的软件或浏览器插件。用户通过下载的软件上网，从而在下载例如视频、音乐等媒体内容的过程中得到加速传输的内容，一些视频网站要求用户安装的浏览器加速插件通过上述方式进行网络加速；另一种方式是，用户直接使用下载的软件下载媒体内容或应用程序等，以这种方式执行加速的软件例如迅雷下载软件、Flashget等。

传统的网络加速方式存在以下不足：首先，必须在每个用户终端上分别安装具有网络加速功能的软件才能实现加速，而对于没有对应软件的特殊或新型终端(例如手机)，可能无法实现上网加速，同时对于特殊的操作***，由于软件对运行平台有要求，可能也无法实现加速；其次，额外安装软件使用户终端运行效率变低，其使用变得复杂，给用户带来了一定程度的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在网关上执行的网络加速方法以及使用所述方法的网关，通过对用户终端发送到互联网的数据请求进行分析，并且根据预定的网络加速策略对所述数据请求相关的数据流执行网络加速，从而不需要在与其连接的每个用户终端分别安装实现网络加速的软件，用户终端的运行效率将不会受到影响，也为用户上网操作带来便利。

根据本发明的一方面，提供一种在网关上执行的网络加速方法，包括：当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，提取所述数据请求的上层协议报头，根据提取的上层协议报头确定是否对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速，并且如果确定执行网络加速，则根据预定的网络加速策略对所述数据流执行网络加速。

所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作可包括：如果从提取的上层协议报头确定所述数据流是加密数据流，则确定不对所述数据流执行网络加速。

所述的网络加速方法可还包括：预先设置至少一个加速策略项，每个加速策略项包括加速对象和和设置策略，所述加速对象是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径，所述设置策略是多线程加速策略、P2P传输加速策略以及网关缓存加速策略中的至少一个。其中，所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作还包括：使用提取的上层协议报头从所述至少一个加速策略项查找匹配的加速策略项，并且如果查找到匹配的加速策略项，则确定根据匹配的加速策略项中的设置策略对所述数据流执行网络加速。

所述的网络加速方法可还包括：预先设置至少一个禁止加速项，每个禁止加速项包括加速对象。其中，所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作还包括：使用提取的上层协议报头从所述至少一个禁止加速策略项查找匹配的禁止加速策略项，并且如果查找到匹配的禁止加速策略项，则确定不对所述数据流执行网络加速。

当根据网关缓存加速策略执行数据流的网络加速时，可使用高速缓存装置缓存从远端访问路径接收的数据，并记录所述数据的远端访问路径，从而当再次从连接的任一用户终端接收到对所述远端访问路径上的数据的请求时，将缓存的数据发送给发送所述请求的用户终端。

当根据多线程加速策略执行数据流的网络加速时，可代理作为数据流的本地端点的用户终端向数据流的远程端点发送所述数据请求。当从所述远程端点接收到有关请求的数据的大小的信息时，可自所述数据的第一个字节起，迭代地执行以下操作，直到接收到请求的全部数据为止：启动多个线程，通过所述多个线程依次向所述远程端点请求尚待接收的一定范围的所述数据，并且将从远程端点接收的各范围的数据发送给本地端点。

当根据P2P传输加速策略执行网络加速时，可向指定的P2PTracker服务器查询提供请求的数据内容的至少一个节点以及相应的内容分片的信息，向查询到的部分节点请求相应的内容分片，向连接的至少一个其他网关分别发送其他的节点以及相应的内容分片的信息，将从请求的节点接收的内容分片以及从其他网关接收的内容分片发送给请求数据内容的用户终端。

所述的网络加速方法可还包括：如果从连接的另一网关接收到P2P内容节点以及内容分片的信息，则根据P2P协议向所述内容节点请求所述内容分片，并且将接收的内容分片发送给所述另一网关。

可根据HTTP报头中的content-length字段确定有关请求的数据的大小，可通过HTTP报头中的Range字段值请求尚待接收的一定范围的所述数据，所述接收的各范围的数据具有Content-Range报头。

根据本发明的另一方面，提供一种在网关上执行网络加速的方法，包括，当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，执行以下步骤：代理作为用于发送所述数据请求以及接收请求的数据的数据流的本地端点的用户终端向所述数据流的远程端点发送所述数据请求，当从所述远程端点接收到有关请求的数据的大小的信息时，自所述数据的第一个字节起，迭代地执行以下操作，直到接收到请求的全部数据为止：启动多个线程，通过所述多个线程依次向所述远程端点请求尚待接收的一定范围的所述数据，并且将从远程端点接收的各范围的数据发送给本地端点。

可根据HTTP报头中的content-length字段确定有关请求的数据的大小，通过HTTP报头中的Range字段值请求尚待接收的一定范围的所述数据，所述接收的各范围的数据具有Content-Range报头。

根据本发明的另一方面，提供一种在网关上执行网络加速的方法，包括，当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，执行以下步骤：向指定的P2PTracker服务器查询提供请求的数据内容的至少一个节点以及相应的内容分片的信息，向查询到的部分节点请求相应的内容分片，向连接的至少一个其他网关分别发送其他的节点以及相应的内容分片的信息，将从请求的节点接收的内容分片以及从其他网关接收的内容分片发送给请求数据内容的用户终端。

所述的方法可还包括：如果从连接的另一网关接收到P2P内容节点以及内容分片的信息，则根据P2P协议向所述内容节点请求所述内容分片，并且将接收的内容分片发送给所述另一网关。

本发明还提供一种实现上述网络加速方法的网关。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的网关执行网络加速的方法的流程示意图；

图2示意性地示出多线程传输的加速操作；

图3示意性地示出连接多个用户终端的网关的P2P加速操作；

图4示意性地示出网关使用缓存达到加速效果的操作。

具体实施方式

本发明的在网关执行的网络加速方法可通过在网关中安装实现所述方法逻辑的软件模块或固件实现，也可以通过软件、固件或硬件的任意组合实现。

以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。

为了实现本发明的网络加速方法，在网关上预先配置加速策略，但网关从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，根据配置的加速策略对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速。例如，针对通过HTTP协议发送的数据请求，网关对用于请求所述数据以及接收请求的数据的整个会话过程执行网络加速；针对通过FTP协议发送的数据请求，网关也对用户终端与远程主机之间建立的整个会话过程执行加速处理，包括记录相关的会话状态、文件路径等。本领域普通技术人员根据本发明的发明构思以及示例性实施例公开的内容，可实现特定上层协议的网络加速。

为了便于设置加速策略，可在网关提供专用的用户界面，从而用户可通过所述用户界面预先设置网络加速策略。可以针对特定加速对象分别设置网络加速策略，从而提供不同粗细粒度的加速策略。所述加速对象是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径，而所述加速策略是多线程加速策略、P2P传输加速策略以及网关缓存加速策略中的至少一个，但不限于这些加速策略。当然，也可以为全部可加速的数据流设置默认的加速策略，或者仅对部分数据流设置加速策略，从而未被设置策略的数据流不被执行网络加速。

例如，可为用于下载mp3、mp4以及jpg文件的数据流设置任一种加速策略。又例如，可为从特定网站或特定主机下载数据内容的数据流设置多线程加速策略。再例如，可为向某一网站的特定下载目录请求数据内容的数据流设置任一种加速策略(如网关缓存加速策略)。

此外，也可以在网关上设置是否开启网络加速功能的标志，从而如果所述标志被设置为不开启网络加速功能，则不对任何数据流执行网络加速。

此外，还可以为特定可加速的对象设置禁止网络加速的策略，从而根据设置的禁止加速策略对特定数据流不进行网络加速。例如，可设置不对访问特定网站的数据流执行网络加速，或者设置不对下载特定类型文件(如jpg文件)的数据流进行网络加速。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的网关执行网络加速的方法的流程示意图。

参照图1，当网关从与其连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，首先从所述数据请求提取上层协议报头，以确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速。根据本发明的示例性实施例，网关提取会话层或应用层协议的报头。例如，当用户终端的用户在浏览器中输入网址http://example.com/test.mp4时，网关将接收到报头中包括GEThttp://example.com/test.mp4的HTTP请求，提取协议为HTTP、远程主机为example.com、文件路径是example.com网站的根目录，请求的文件为test.mp4等信息。

根据本发明的示例性实施例，在确定对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的处理中，网关可通过提取的上层协议报头确定所述数据流是不是加密的数据流。如果确定所述数据流是加密的数据流(例如，使用HTTPS协议)，则确定不对所述数据流执行网络加速。

根据本发明的另一实施例，网关预先设置至少一个禁止加速项，每个禁止加速项包括加速对象，所述加速对象是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径。此时，在确定对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的处理中，网关使用提取的上层协议报头从所述至少一个禁止加速策略项查找匹配的禁止加速策略项，并且如果查找到匹配的禁止加速策略项，则确定不对所述数据流执行网络加速。假设在网关上预先设置不对HTTP涉及的HTML文件进行网络加速，则当接收到包括http://example.com/intro.html的HTTP请求时，网关通过上述处理确定不对所述HTTP请求相关的数据流执行网络加速。

根据本发明的优选实施例，网关预先设置至少一个加速策略项，每个加速策略项包括加速对象和和设置策略，所述加速对象如前所述是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径，所述设置策略是多线程加速策略、P2P传输加速策略以及网关缓存加速策略中的至少一个。在所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的处理中，网关使用提取的上层协议报头从所述至少一个加速策略项查找匹配的加速策略项，并且如果查找到匹配的加速策略项，则确定根据加速策略项指示的设置策略对所述数据流执行网络加速。假设在网关中预先设置对MP3或MP4文件执行多线程加速策略，则当包括http://example.com/test.mp4的HTTP请求时，根据上述处理可确定对所述HTTP请求相关的数据流执行多线程网络加速。稍后将参照图2详细描述多线程网络加速的处理。

此后，如果确定对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流的执行网络加速，则网关根据匹配的网络加速策略对所述数据流执行网络加速。

根据本发明的另一示例性实施例，网关根据预定的网络加速策略(如默认的网络加速策略)对所述数据流执行网络加速。

图2左侧示出的数据流向是不进行网络加速时的数据传输流向，右侧示意性地示出根据本发明的示例性实施例的多线程加速策略的处理。

如图2右侧所示，当根据多线程加速策略执行数据流的网络加速时，本发明的网关代理作为数据流的本地端点的用户终端向数据流的远程端点发送所述数据请求；当从所述远程端点接收到有关请求的数据的大小的信息时，自所述数据的第一个字节起，迭代地执行以下操作，直到接收到请求的全部数据为止：启动多个线程，通过所述多个线程依次向所述远程端点请求尚待接收的一定范围的所述数据，并且将从远程端点接收的各范围的数据发送给本地端点。

假设从用户终端接收到包括http://example.com/test.mp4的HTTP请求，此时网关作为所述用户终端的代理，另行通过互联网发送http://example.com/test.mp4的HTTP请求。当接收到包括一部分数据(如1200字节数据)的相应的HTTP响应时，网关通过HTTP响应中的content-length(3M)确定还需下载多少数据，此后启动例如5个线程，分别通过这5个线程发送range为1201-2400、2401-3600、3601-4800以及4801-6000的HTTP请求，所述HTTP请求的报头中包含值分别为上述范围的RANGE字段)，并且当从example.com接收到请求的各范围数据(在HTTP响应的报头中的CONTENT-RANGE中标注)时，将所述HTTP响应再发送给用户终端。网关通过所述多个线程连续地发送用于请求后续各范围的数据请求，并且将接收的HTTP响应转发给用户终端，直到完成全部请求数据的接收为止。

图3示出根据本发明的示例性实施例的P2P传输加速策略的处理。

当根据P2P传输加速策略执行网络加速时，本发明的网关向指定的P2PTracker服务器查询提供请求的数据内容的至少一个节点以及相应的内容分片的信息；网关向查询到的部分节点请求相应的内容分片；向连接的至少一个其他网关分别发送其他的节点以及相应的内容分片的信息，并且将从请求的节点接收的内容分片以及从其他网关接收的内容分片发送给请求数据内容的用户终端。

所述其他网关中的每个在从所述连接的网关接收到P2P内容节点以及内容分片的信息时，根据P2P协议向所述内容节点请求所述内容分片，并且将接收的内容分片发送给所述网关。

如图3所示，用户终端1、用户终端2和用户终端3分别连接各自的网关1、网关2和网关3，并且所述3个网关彼此连接。假设此时，所述3个用户终端都请求同一个数据内容。此时，网关1首先向P2PTracker服务器查询可提供所述数据内容的内容节点和内容分片，假设查询到3个内容节点，则网关1向第一个内容节点请求第一个内容分片，并且将第二个内容节点及相应内容分片的信息发送给网关2，将第三个内容节点及相应内容分片的信息发送给网关3。网关2和网关3各自在接收到相应的内容节点以及内容分片的信息后，各自向相应的内容节点请求相应的内容分片。当网关2和网关3各自接收到相应的内容分片时，将接收的内容分片发送给网关1。网关1将其请求的内容分片以及从其他两个网关接收到的内容分片作为数据请求的响应发送给用户终端1。

图4示例性地示出根据本发明的网关缓存加速策略的处理。

当根据网关缓存加速策略执行数据流的网络加速时，使用高速缓存装置缓存从远端访问路径接收的数据，并记录所述数据的远端访问路径，从而当再次从连接的任一用户终端接收到对所述远端访问路径上的数据的请求时，将缓存的数据发送给发送所述请求的用户终端。

参照图4，当根据设置的网关缓存加速策略执行用户终端1请求http://example.com/test.mp4的数据流的网络加速时，网关让所述HTTP请求通过以下载test.mp4。当网关接收test.mp4文件时，将test.mp4缓存在其内部缓存装置中，并且记录所述文件的远端访问路径，即http://example.com/test.mp4。此后，当从连接所述网关的用户终端1或用户终端2再次接收到http://example.com/test.mp4的请求时，网关将缓存的test.mp4包装为HTTP响应发送给请求所述内容的用户终端。

本发明的网络加速方法可结合多种网络加速策略对数据流的传输执行加速优化。例如，可结合网关缓存加速策略和多线程传输加速策略，在启动多线程传输请求的数据内容的同时，将接收的数据内容缓存在高速缓存装置中。

本发明还提供一种用于实现所述网络加速方法的网关。

根据上述参照示例性实施例对本发明的描述可以看出，本发明的在网关实现的网络加速方法可在网关上对数据流执行网络加速，从而不需要在用户终端单独安装实现网络加速功能的软件或浏览器插件，在加速过程中不对用户终端的***效率产生不良影响，为用户也提供了便利。

此外，根据本发明的技术方案，可对特定协议类型、特定文件类型、特定通信端点设置不同粗细粒度、不同的网络加速策略，灵活地执行数据流的网络加速。

尽管已参照优选实施例表示和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。

Claims (16)

1.一种在网关上执行的网络加速方法，包括：

当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，

提取所述数据请求的上层协议报头，

根据提取的上层协议报头确定是否对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速，并且

如果确定执行网络加速，则根据预定的网络加速策略对所述数据流执行网络加速，

其中，所述方法还包括：预先设置至少一个加速策略项，每个加速策略项包括加速对象和设置策略，所述加速对象是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径，所述设置策略是多线程加速策略、P2P传输加速策略以及网关缓存加速策略中的至少一个，

其中，所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作还包括：使用提取的上层协议报头从所述至少一个加速策略项查找匹配的加速策略项，并且如果查找到匹配的加速策略项，则确定根据匹配的加速策略项中的设置策略对所述数据流执行网络加速。

2.如权利要求1所述的网络加速方法，其中，所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作包括：

如果从提取的上层协议报头确定所述数据流是加密数据流，则确定不对所述数据流执行网络加速。

3.如权利要求1所述的网络加速方法，还包括：预先设置至少一个禁止加速项，每个禁止加速项包括加速对象，

其中，所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速的操作还包括：使用提取的上层协议报头从所述至少一个禁止加速策略项查找匹配的禁止加速策略项，并且如果查找到匹配的禁止加速策略项，则确定不对所述数据流执行网络加速。

4.如权利要求3所述的网络加速方法，其中，当根据网关缓存加速策略执行数据流的网络加速时，使用高速缓存装置缓存从远端访问路径接收的数据，并记录所述数据的远端访问路径，从而当再次从连接的任一用户终端接收到对所述远端访问路径上的数据的请求时，将缓存的数据发送给发送所述请求的用户终端。

5.如权利要求3所述的网络加速方法，其中，当根据多线程加速策略执行数据流的网络加速时，

代理作为数据流的本地端点的用户终端向数据流的远程端点发送所述数据请求，

当从所述远程端点接收到有关请求的数据的大小的信息时，自所述数据的第一个字节起，迭代地执行以下操作，直到接收到请求的全部数据为止：启动多个线程，通过所述多个线程依次向所述远程端点请求尚待接收的一定范围的所述数据，并且将从远程端点接收的各范围的数据发送给本地端点。

6.如权利要求1所述的网络加速方法，其中，当根据P2P传输加速策略执行网络加速时，

向指定的P2PTracker服务器查询提供请求的数据内容的至少一个节点以及相应的内容分片的信息，

向查询到的部分节点请求相应的内容分片，

向连接的至少一个其他网关分别发送其他的节点以及相应的内容分片的信息，

将从请求的节点接收的内容分片以及从其他网关接收的内容分片发送给请求数据内容的用户终端。

7.如权利要求6所述的网络加速方法，还包括：

如果从连接的另一网关接收到P2P内容节点以及内容分片的信息，则根据P2P协议向所述内容节点请求所述内容分片，并且将接收的内容分片发送给所述另一网关。

8.如权利要求5所述的网络加速方法，其中，根据HTTP报头中的content-length字段确定有关请求的数据的大小，通过HTTP报头中的Range字段值请求尚待接收的一定范围的所述数据，所述接收的各范围的数据具有Content-Range报头。

9.一种执行网络加速的网关，包括：

加速模块，用于当从连接的用户终端接收到发往互联网的数据请求时，提取所述数据请求的上层协议报头，根据提取的上层协议报头确定是否对用于发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速，并且如果确定执行网络加速，则根据预定的网络加速策略对所述数据流执行网络加速；

加速策略配置模块，用于预先设置至少一个加速策略项，每个加速策略项包括加速对象和设置策略，所述加速对象是请求的文件类型、远程主机或者远程文件路径，所述设置策略是多线程加速策略、P2P传输加速策略以及网关缓存加速策略中的至少一个，

其中，当加速模块所述确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速时，还使用提取的上层协议报头从所述至少一个加速策略项查找匹配的加速策略项，并且如果查找到匹配的加速策略项，则确定根据匹配的加速策略项中的设置策略对所述数据流执行网络加速。

10.如权利要求9所述的网关，其中，当加速模块确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速时，如果从提取的上层协议报头确定所述数据流是加密数据流，则确定不对所述数据流执行网络加速。

11.如权利要求9所述的网关，其中，加速策略配置模块还预先设置至少一个禁止加速项，每个禁止加速项包括加速对象，

其中，当加速模块确定是否对发送所述数据请求以及接收所述数据的数据流执行网络加速时，还使用提取的上层协议报头从所述至少一个禁止加速策略项查找匹配的禁止加速策略项，并且如果查找到匹配的禁止加速策略项，则确定不对所述数据流执行网络加速。

12.如权利要求11所述的网关，其中，当加速模块根据网关缓存加速策略执行数据流的网络加速时，加速模块使用高速缓存装置缓存从远端访问路径接收的数据，并记录所述数据的远端访问路径，从而当再次从连接的任一用户终端接收到对所述远端访问路径上的数据的请求时，将缓存的数据发送给发送所述请求的用户终端。

13.如权利要求11所述的网关，其中，当加速模块根据多线程加速策略执行数据流的网络加速时，

加速模块代理作为数据流的本地端点的用户终端向数据流的远程端点发送所述数据请求，

当加速模块从所述远程端点接收到有关请求的数据的大小的信息时，加速模块自所述数据的第一个字节起，迭代地执行以下操作，直到接收到请求的全部数据为止：启动多个线程，通过所述多个线程依次向所述远程端点请求尚待接收的一定范围的所述数据，并且将从远程端点接收的各范围的数据发送给本地端点。

14.如权利要求9所述的网关，其中，当加速模块根据P2P传输加速策略执行网络加速时，

加速模块向指定的P2PTracker服务器查询提供请求的数据内容的至少一个节点以及相应的内容分片的信息，

加速模块向查询到的部分节点请求相应的内容分片，

加速模块向连接的至少一个其他网关分别发送其他的节点以及相应的内容分片的信息，

加速模块将从请求的节点接收的内容分片以及从其他网关接收的内容分片发送给请求数据内容的用户终端。

15.如权利要求14所述的网关，其中，如果加速模块从连接的另一网关接收到P2P内容节点以及内容分片的信息，则加速模块根据P2P协议向所述内容节点请求所述内容分片，并且将接收的内容分片发送给所述另一网关。

16.如权利要求13所述的网关，其中，加速模块根据HTTP报头中的content-length字段确定有关请求的数据的大小，加速模块通过HTTP报头中的Range字段值请求尚待接收的一定范围的所述数据，所述接收的各范围的数据具有Content-Range报头。