一种实现自适应心跳数据包发送的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现自适应心跳数据包发送的方法及装置，包括：当带宽利用率超出预设阈值时，核心网对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码(IMEI)和传输方向；根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或IMEI对缓存的心跳数据包进行整合处理：按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。本发明通过带宽利用率与预设阈值进行比较，实现了当心跳数据占用过多带宽资源时，对缓存的心跳数据进行解析，结合传输方向和协议类型或IMEI，对心跳数据包进行整合，减少了心跳数据包的个数，降低了心跳数据包对带宽资源的占用。
【专利说明】一种实现自适应心跳数据包发送的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤指一种基于网络负载的实现自适应心跳数据包发送的方法及装置。
【背景技术】
[0002]移动互联网的应用以及普及改变了用户的行为习惯，刺激了用户对新型移动应用的需求，对即时通信类或永久在线类业务(如QQ、微信、飞信等)的依赖越来越大。为了确保用户的需求，需要对以上通信业务维持永久在线，为了维持应用永久在线，应用服务器至少需要维持与用户移动终端的一条永久链路。通过在这条永久链路上应用服务器与终端之间频繁收发的叫做“心跳”或“保持活动”(以下简称心跳消息)的小数据包来保持IP连接开通，实现永久链路的不中断(链路保活)，以维持用户在线状态。
[0003]由于永久在线方式中，移动终端与应用服务器之间的长连接要一直保持连接的状态，而位于移动终端和应用服务器之间的核心网防火墙需要周期性地接收来自应用服务器的心跳消息，因此，应用服务要以小于防火墙所需周期的时长，不断的向移动终端侧发送包含心跳数据的心跳数据包以进行长连接的保活。图1为现有永久在线业务工作流程示意图，如图1所示，心跳数据包在传输过程中穿过核心网防火墙，使通过核心网防火墙的该长连接有效，不得断开此长连接。
[0004]由于应用服务器发送心跳数据包的目的是对长连接进行保活，因此心跳数据包的数据量小，但发送频率较高。心跳数据包通常为几十个字节的数据量，包括了数据包接收方的终端标识、与应用服务器交互的终端内安装的应用程序标识及心跳序列号等内容。在心跳数据包从应用服务器到移动终端的传输过程中，需要经历Internet网络、核心网及无线通信网络。由于每个应用客户端与应用服务器之间都要保持一条长连接，因此，大量的心跳数据包在Internet网络和核心网之间频繁发送及传输，在移动通信网络中传输心跳数据包时，会占用大量的带宽资源，增加网络负担，降低移动网络的性能。
[0005]随着各种小流量、长连接的业务迅速发展，导致移动互联网中心跳数据大幅增多，增加了网络流量，给移动互联网带来了极大的负荷。心跳数据包为网络带来了极大的负担，影响了整个系统的性能。目前，针对心跳数据包占用带宽流量的问题，提出了根据网络负载情况计算心跳周期，基于参考心跳周期自身的偏差情况以及参考心跳周期与当前心跳周期的偏差情况确定是否对当前心跳周期重新计算，以实现动态调整心跳数据包的发送周期，避免了网管或网元在网络负载过大情况下由于心跳数据包发送周期设置不适合而导致的重要业务受到影响。还有一些对心跳数据的处理方法通过调整心跳数据包的发送周期，来降低由于推送应用发送心跳消息而带来的电量损耗，但是，该种方法并没有考虑发送心跳数据包的过程中占有网络带宽的情况。
[0006]综上，目前的心跳数据包的处理方法，无法降低心跳数据包的带宽占用，心跳信息给网络带来了极大负担，影响系统性能。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现自适应心跳数据包发送的方法及装置，能够根据带宽使用情况，对心跳数据包进行整理，降低心跳数据包对带宽资源的占用。
[0008]为了达到上述发明目的，本发明公开了一种实现自适应心跳数据包发送的方法，包括:
[0009]当带宽利用率超出预设阈值时，核心网对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码(IMEI)和传输方向；
[0010]根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或MEI对缓存的心跳数据包进行整合处理；
[0011]按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。
[0012]进一步地，该方法之前还包括:在核心网缓存心跳数据包。
[0013]进一步地，该方法之前还包括:计算所述带宽利用率；
[0014]计算所述带宽利用率，包括:获取运行时间Tran内任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间T.内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间Trai的商作为所述宽带利用率。
[0015]进一步地，对缓存的心跳数据包进行整合处理包括:
[0016]当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据所述协议类型，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包；
[0017]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据IMEI，将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
[0018]进一步地，一个包含多个心跳数据的心跳数据包至少包含:用于表示生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及
[0019]当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或，
[0020]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
[0021]另一方面，本申请还提供一种实现自适应心跳数据包发送的装置，设置于核心网，包括:解析单元、整合单元和传输单元；其中，
[0022]解析单元，用于当带宽利用率超出预设阈值时，对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、IMEI和传输方向；
[0023]整合单元，用于根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或IMEI对缓存的心跳数据包进行整合处理；
[0024]传输单元，用于按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包
[0025]进一步地，该装置还包括缓存单元，用于缓存核心网的心跳数据包。
[0026]进一步地，该装置还包括阈值单元，用于计算带宽利用率；具体的通过获取运行时间Tran内，任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间T.内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间T.的商作为宽带利用率。
[0027]进一步地，所述整合单元具体用于，当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据协议类型对心跳数据包进行分类，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包；
[0028]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据移动设备国际身份码IMEI对心跳数据包进行分类，将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
[0029]进一步地，一个包含多个心跳数据的数据包至少包含:
[0030]用于表示所述生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及
[0031 ] 当所述心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或，
[0032]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
[0033]本申请技术方案包括:当带宽利用率超出预设阈值时，对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码αΜΕΙ)和传输方向；根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或MEI对缓存的心跳数据包进行整合处理；按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。本发明通过带宽利用率与预设阈值进行比较，实现了当心跳数据占用过多带宽资源时，对缓存的心跳数据进行解析，结合传输方向和协议类型或ΜΕΙ，对心跳数据包进行整合，减少了心跳数据包的个数，降低了心跳数据包对带宽资源的占用。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0035]图1为现有永久在线业务工作流程示意图；
[0036]图2为本发明实现自适应心跳数据包发送的方法的流程图；
[0037]图3为本发明实现自适应心跳数据包发送的装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0038]图2为本发明实现自适应心跳数据包发送的方法的流程图，如图2所示，包括:
[0039]步骤200、当带宽利用率超出预设阈值时，核心网对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码αΜΕΙ)和传输方向。
[0040]步骤201、根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或MEI对缓存的心跳数据包进行整合处理。
[0041]本步骤中，根据心跳数据包传输方向，根据协议类型或IMEI对缓存的心跳数据包进行整合处理包括:
[0042]当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据协议类型对心跳数据包进行分类，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包；
[0043]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据MEI对心跳数据包进行分类,将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
[0044]步骤202、按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。
[0045]一个包含多个心跳数据的心跳数据包至少包含:用于表示生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及
[0046]当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或，
[0047]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
[0048]本发明方法之前还包括:在核心网缓存心跳数据包。
[0049]需要说明的是，对心跳数据包的缓存处理可以是在核心网传输处理心跳数据包的网元上实现，如在核心网的网关GPRS支持节点(GGSN)上进行缓存处理。
[0050]本发明方法之前还包括:计算带宽利用率，包括:获取运行时间T.内任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间Tran内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间Tran的商作为所述宽带利用率。需要说明的是，其中任务i是指发送到网络中的数据包，即在运行时间Tran内，每个数据包为一个任务，网络中会有i数据包发送，即任务i。
[0051]获取上述计算带宽利用率的参数是本领域技术人员的惯用技术手段。
[0052]图3为本发明实现自适应心跳数据包发送的装置的结构框图，如图3所示，设置于核心网，包括:解析单元、整合单元和传输单元；其中，
[0053]解析单元，用于当带宽利用率超出预设阈值时，对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、IMEI和传输方向；
[0054]整合单元，用于根据心跳数据包的传输方向，根据协议类型或MEI对缓存的心跳数据包进行整合处理。
[0055]整合单元具体用于，当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据协议类型对心跳数据包进行分类，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包；
[0056]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据MEI对心跳数据包进行分类,将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
[0057]传输单元，用于按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。
[0058]本发明装置还包括缓存单元，用于缓存核心网的心跳数据包。
[0059]阈值单元，用于计算所述带宽利用率；具体的通过获取运行时间Tran内，任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间Tran内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间Tran的商作为所述宽带利用率。
[0060]一个包含多个心跳数据的数据包至少包含:
[0061]用于表示生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及
[0062]当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或，
[0063]当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
[0064]实施例1
[0065]首先，在核心网缓存心跳数据包并计算带宽利用率；设置预设阈值；
[0066]带宽利用率表达式为:U= Pthdbit = dtpMt(i)/Trm
[0067]式中，Mt(i)表示在运行时间T.内，任务i成功发送的次数；dtp(i)表示任务i的传输时延；Trun表示标识运行时间。
[0068]其次，当带宽利用率超出预设阈值时，对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码(IMEI)和传输方向。
[0069]需要说明的是，预设阈值根据网络负载、带宽资源可以进行相应的调整。
[0070]根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或MEI对缓存的心跳数据包进行整合处理。
[0071]假设在核心网缓存的心跳数据包为表一中的四条心跳数据，如表1所示:
[0072]
【权利要求】
1.一种实现自适应心跳数据包发送的方法，其特征在于，包括: 当带宽利用率超出预设阈值时，核心网对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码MEI和传输方向； 根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或IMEI对缓存的心跳数据包进行整合处理； 按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法之前还包括:在核心网缓存心跳数据包。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法之前还包括:计算所述带宽利用率； 所述计算所述带宽利用率，包括:获取运行时间Trun内任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间Trun内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间Trun的商作为所述宽带利用率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对缓存的心跳数据包进行整合处理包括: 当所述心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据所述协议类型，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包； 当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据所述IMEI，将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一个包含多个心跳数据的心跳数据包至少包含:用于表示所述生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及 当所述心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或， 当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
6.一种实现自适应心跳数据包发送的装置，其特征在于，设置于核心网，包括:解析单元、整合单元和传输单元；其中， 解析单元，用于当带宽利用率超出预设阈值时，对缓存的心跳数据包分别进行解析获得心跳数据包的协议类型、移动设备国际身份码IMEI和传输方向； 整合单元，用于根据心跳数据包的传输方向，结合协议类型或IMEI对缓存的心跳数据包进行整合处理； 传输单元，用于按照整合处理后的心跳数据包的目的IP传输整合处理后的心跳数据包。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括缓存单元，用于缓存核心网的心跳数据包。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括阈值单元，用于计算所述带宽利用率；具体的通过获取运行时间Trun内，任务i成功发送的次数，及任务i的传输时延；将任务i的传输时延与获取运行时间Trun内任务i成功发送的次数相乘后除以运行时间Trun的商作为所述宽带利用率。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述整合单元具体用于，当心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，根据协议类型对心跳数据包进行分类，将发往同一应用服务器的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包； 当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，根据移动设备国际身份码IMEI对心跳数据包进行分类,将发往同一客户端的心跳数据包合并为一个包含多个心跳数据的心跳数据包。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述一个包含多个心跳数据的数据包至少包含: 用于表示所述生成的心跳数据包中的心跳数据的个数的打包标识信息的、传输方向、源IP、目的IP、心跳测试位及 当所述心跳数据包的传输方向为客户端到应用服务器时，与心跳数据的个数相同个数的终端MEI ;或， 当心跳数据包的传输方向为应用服务器到客户端时，与心跳数据的个数相同个数的心跳数据包的协议类型。
【文档编号】H04W24/04GK103945455SQ201410171475
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】李娜, 王志军, 王蓉 申请人:中国联合网络通信集团有限公司