获得网络延时的方法及装置以及计算机存储介质与流程

本发明涉计算机网络技术领域，具体而言，涉及一种获得网络延时的方法及装置以及计算机存储介质。

背景技术

网络延时是评估网络状况的重要指标，在主流的操作系统如windows、unix、linux中，通常可使用基于网际控制报文协议(internetcontrolmessageprotocol，icmp)的ping命令来检测网络延时或判断目的主机是否可达。然而，在实际网络环境中，icmp协议经常被用用于网络攻击，因此很多网络运营商处于安全考虑，将其服务器的防火墙设置为禁止icmp报文通过，在这种情况下，客户端无法通过ping命令获得与这些服务器之间的网络延时，从而导致客户端难以判断与服务器之间的网络状况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种获得网络延时的方法及装置以及计算机存储介质，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种获得网络延时的方法，应用于客户端，包括：

向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)连接的第一次握手报文；

接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；

计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔，并将时间间隔确定为客户端与服务端之间的网络延时。

tcp协议是目前计算机网络中用于数据传输的最常见的协议之一，因此网络运营商的防火墙通常对tcp报文具有良好的通过性，基本不会进行阻拦。而本发明实施例提供的获得网络延时的方法是基于tcp协议的，从而可以在ping命令被禁用的环境下获得与客户端与网络运营商的服务器之间的网络延时，其适用范围比使用ping命令获得网络延时的方法更广。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文之后，方法还包括：

向服务端发送用于建立tcp连接的第三次握手报文，以建立tcp连接；

断开tcp连接。

完整的建立tcp连接的过程需要进行三次握手，虽然计算网络延时实际上只需要计算前两次握手之间的时间间隔，但只进行前两次握手属于tcp半连接的情况，可能造成服务端的资源被大量占用，导致其无法正常提供服务。而执行完第三次握手后再断开连接则不存在此问题。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，在接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文之后，以及在计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔之前，方法还包括：

确定第二报文的报文格式与预设报文格式相匹配。

如果客户端接收到格式错误的报文，不论是不是第二次握手报文，表明客户端与服务端之间的网络状况存在问题，这种情况本次不计算网络延时，可以采取重试等措施，只有当接收到第二报文且第二报文的格式正确时，才进行网络延时的计算。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，在向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文之后，以及在接收服务端返回的用于建立tcp的第二次握手报文之前，方法还包括：

确定第一次握手报文的发送状态为发送成功状态。

如果第一次握手报文发送失败，表明客户端与服务端之间的网络不通，这种情况本次不计算网络延时，可以采取重试等措施，只有当第一次握手报文发送成功时，才需要执行后续的接收第二次握手报文的步骤。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，接收第二次握手报文，包括：

从第一次握手报文的发送时间开始，在预设等待时长内接收第二次握手报文。

如果在预设等待时长接收不到第二次握手报文，表明客户端与服务端之间的网络状况存在问题，这种情况本次不计算网络延时，可以采取重试等措施，只有当在预设等待时长内接收到了第二次握手报文，才进行网络延时的计算。

第二方面，本发明实施例提供一种获得网络延时的方法，应用于客户端，包括：

向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；

接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；

计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔；

多次重复执行“向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔”的步骤，获得多个时间间隔；

根据多个时间间隔确定客户端与服务端之间的网络延时，此种计算方式可以降低网络抖动对计算出的网络延时的影响。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，根据多个时间间隔确定客户端与服务端之间的网络延时，包括：

将多个时间间隔中的最小的时间间隔、多个时间间隔中的最大的时间间隔或多个时间间隔的均值确定为网络延时，及基于多个时间间隔，网络延时可以有不同的计算方式，可以根据具体情况进行选择。

第三方面，本发明实施例提供一种获得网络延时的方法，应用于客户端，包括：

向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；

接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；

计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔；

向服务端发送用于建立tcp连接的第三次握手报文，以建立tcp连接；

断开tcp连接；

多次重复执行“向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔；向服务端发送用于建立tcp连接的第三次握手报文，以建立tcp连接；断开tcp连接”的步骤，获得多个时间间隔；

根据多个时间间隔确定客户端与服务端之间的网络延时。

第四方面，本发明实施例提供一种获得网络延时的装置，应用于客户端，包括：

报文发送模块，用于向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；

报文接收模块，用于接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；

延时计算模块，用于计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔，并将时间间隔确定为客户端与服务端之间的网络延时。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被计算机的处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种可能的实施方式提供的方法。

第六方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器以及计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种可能的实施方式提供的方法。

为使本发明的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了一种可应用于本发明实施例中的终端设备的结构框图；

图2示出了本发明第一实施例提供的获得网络延时的方法的流程图；

图3示出了本发明第二实施例提供的获得网络延时的方法的流程图；

图4示出了本发明第三实施例提供的获得网络延时的方法的流程图；

图5示出了本发明第四实施例提供的获得网络延时的装置的功能模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1示出了一种可应用于本发明实施例中的终端设备100的结构框图。如图1所示，终端设备100包括存储器102、存储控制器104、处理器106以及网络单元108等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线110相互通讯。

存储器102可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的获得网络延时的方法及装置对应的程序指令/模块，处理器106通过运行存储在存储器102内的软件程序以及模块，从而实现本发明实施例提供的获得网络延时的方法及装置。

存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread－onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread－onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread－onlymemory，eeprom)等。处理器106以及其他可能的组件对存储器102的访问可在存储控制器104的控制下进行。

处理器106可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器106可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、微控制单元(microcontrollerunit，mcu)、网络处理器(networkprocessor，np)或者其他常规处理器；还可以是专用处理器，包括数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

网络单元108用于接收以及发送网络信号，网络信号可以包括无线信号或者有线信号。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，终端设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本发明实施例中，终端设备100可以是服务器、个人计算机、移动设备、智能穿戴设备、车载设备等能够连接计算机网络并具有运算处理能力的设备。本发明实施例中的客户端主机以及服务端主机均可以采用上述终端设备100实现，客户端与服务端之间能够通过计算机网络进行数据收发。

第一实施例

图2示出了本发明第一实施例提供的获得网络延时的方法的流程图。该方法应用于客户端，用于检测客户端与服务端之间的网络延时。参照图2，该方法包括：

步骤s10：客户端向服务端发送用于建立与服务端之间的tcp连接的第一次握手报文。

在tcp协议中，客户端与服务端之间建立tcp连接需要进行三次握手。第一次握手由客户端向服务端发送第一次握手报文，请求建立连接，第二次握手由服务端向客户端发送第二次握手报文，对连接建立请求进行应答，第三次握手由客户端向服务端发送第三次握手报文，对应答进行确认。在本发明第一实施例提供的获得网络延时的方法中，使用建立tcp连接的三次握手中的中的前两次握手过程来检测客户端与服务端之间的网络延时。

由于在tcp报文中需要指定目的端口，因此在第一实施例的一种实施方式中，在步骤s10执行之前客户端与服务端之间可以事先进行约定，以使服务端开放特定的端口的tcp端口用于测定网络延时。

如果客户端与服务端之间的计算机网络是连通的，则服务端可以收到第一次握手报文；如果客户端与服务端之间的计算机网络是不连通的，则第一报文发送失败。在第一实施例的一种实施方式中，在步骤s10执行之后，步骤s11执行之前，客户端还可以检测第一握手报文的发送状态，如果该发送状态为发送成功状态，则执行后续步骤，如果发送状态为失败状态，则本次不计算网络延时，可以重新执行步骤s10进行尝试，若多次重试后仍然无法成功发送第一次握手报文，则认为服务端对于客户端不可达，无需计算网络延时，并且可以将该信息通知用户。

步骤s11：客户端接收服务端返回的用于建立与服务端之间的tcp连接的第二次握手报文。

客户端在发送完第一次握手报文，开始等待并接收服务端返回的第二次握手报文。考虑到客户端可能无法接收到第二次握手报文，或者由于网络拥塞需要等待很长时间才能接收到第二次握手报文，在第一实施例的一种实施方式中，客户端等待的时长是有限制的，至多为预设等待时长，从第一次握手报文的发送时间开始计时。如果在预设等待时长内，客户端接收到第二次握手报文，则执行后续步骤。如果在预设等待时长内，客户端没有接收到第二次握手报文，则本次不计算网络延时，可以重新执行步骤s10进行尝试，若多次重试后仍然无法在预设等待时长内接收到第二次握手报文，则认为服务端对于客户端不可达，无需计算网络延时，并且可以将该信息通知用户。需要指出，在计时已经到达预设等待时长之后，客户端虽然仍然有可能接收到第二次握手报文，但由于第二次握手报文返回的时长过长，表明此时客户端与服务端之间的计算机网络存在严重的拥塞，因此可以将服务端视为不可达。

在第一实施例的一种实施方式中，在步骤s11执行之后，步骤s12执行之前，客户端还可以校验第二次握手报文的内容是否正确，具体的实现方法是判断第二次握手报文是否与预设报文格式相匹配。若相匹配，表明第二次握手报文的内容是正确的，则可以执行后续步骤。若不相匹配，表明第二次握手报文的内容是错误的，可以认为导致该错误的原因是客户端与服务端之间的网络环境，则本次不计算网络延时，可以重新执行步骤s10进行尝试，若多次重试后仍然无法接收到正确的第二次握手报文，则可以认为服务端对于客户端不可达，无需计算网络延时，并且可以将该信息通知用户。

步骤s12：客户端计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔，并将时间间隔确定为客户端与服务端之间的网络延时。

在客户端接收到第二次握手报文后，可以根据步骤s12中描述的方法计算网络延时。在本发明第一实施例提供的获得网络延时的方法中，网络延时通过发送与接收tcp报文的方式进行计算，计算过程是基于tcp协议的，而tcp协议是目前计算机网络中用于数据传输的最常见的协议之一，因此为了确保正常的数据传输，通常的网络运营商的防火墙对tcp报文具有良好的通过性，基本不会进行阻拦，因此使用上述方法检测客户端与服务端之间的网络延时具有良好的网络适应性。在网络运营商的防火墙的禁止使用ping命令检测网络延时的网络环境下，也可以完全替代ping命令的功能，进行网络延时的测定。

需要特别指出，上述仅仅是本发明第一实施例提供的获得网络延时的方法的一种具体的应用场景，本发明实施例中的服务端并不一定对应网络运营商的服务器，服务端与客户端只是tcp连接建立过程中连接双方的一种称呼，其与具体的硬件设备如服务器等没有必然的对应关系。

第二实施例

图3示出了本发明第二实施例提供的获得网络延时的方法的流程图。该方法应用于客户端，用于检测客户端与服务端之间的网络延时。参照图3，该方法包括：

步骤s20：客户端向服务端发送用于建立与服务端之间的tcp连接的第一次握手报文。

该步骤同第一实施例中的步骤s10。

步骤s21：客户端接收服务端返回的用于建立与服务端之间的tcp连接的第二次握手报文。

该步骤同第一实施例中的步骤s11。

步骤s22：客户端计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔。

该步骤类似第一实施例中的步骤s12，只是计算出的时间间隔进行暂存，不直接作为客户端与服务端之间的网络延时。

步骤s23：客户端判断是否已经获得预设个数的时间间隔，其中预设个数大于1。若是，则执行步骤s24；若否，则返回步骤s20重复执行上述步骤。

每执行一次步骤s20至步骤s22，获得一个时间间隔，多次重复执行步骤s20至步骤s22直至获得预设个数的时间间隔。当然这是指每次都能够获得时间间隔的情况，实际中的网络环境较为复杂，例如可能出现服务端对于客户端不可达的情况，此时可以进行特殊处理，以确保步骤s23中的循环可以结束。

步骤s24：根据预设个数的时间间隔确定客户端与服务端之间的网络延时。

将获得的其中一个第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔直接作为客户端与服务端之间的网络延时，这样计算出的延时可能受到网络抖动的影响，与真实的网络延时存在较大的偏差。因此在第二实施例中，网络延时根据多个时间间隔进行计算以尽量减小或消除网络抖动对计算出的网络延时的影响，其中具体的预设个数可以根据实际需求进行确定，例如可以选择3个。

具体而言，可以将多个时间间隔中的最小的时间间隔、多个时间间隔中的最大的时间间隔或多个时间间隔的均值确定为网络延时，也可以采取其他计算方式。考虑到通常的网络抖动造成的后果都是使获得的时间间隔增大，因此选择多个时间间隔中的最小的时间间隔作为最终计算出的网络延时，可以排除掉异常增大的时间间隔，是一种最为常见的实施方式。

可以理解的，在第二实施例的某些实施方式中，获得多个时间间隔也可采取并行获取的方式，不一定要按照串行获取的方式。

第三实施例

图4示出了本发明第三实施例提供的获得网络延时的方法的流程图。该方法应用于客户端，用于检测客户端与服务端之间的网络延时。参照图4，该方法包括：

步骤s30：客户端向服务端发送用于建立与服务端之间的tcp连接的第一次握手报文。

该步骤同第一实施例中的步骤s10。

步骤s31：客户端接收服务端返回的用于建立与服务端之间的tcp连接的第二次握手报文。

该步骤同第一实施例中的步骤s11。

步骤s32：客户端计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔，并将时间间隔确定为客户端与服务端之间的网络延时。

该步骤同第一实施例中的步骤s12。

步骤s33：客户端向服务端发送用于建立与服务端之间的tcp连接的第三次握手报文，以建立与服务端之间的tcp连接。

需要注意，步骤s33只需在步骤31之后执行即可，和步骤s32并没有必然的先后执行顺序。

步骤s34：客户端断开与服务端之间的tcp连接。

在第三实施例中，客户端与服务端之间会完成建立tcp连接的全部三次握手过程。虽然按照第一实施例提供的方法，仅进行两次握手就可以获得网络延时，但仅进行两次握手时，tcp连接并未真正建立，称为tcp半连接状态，此时服务端需要依靠超时机制来释放为tcp连接预留的资源，如果超时时间设置得较长，并且大量客户端持续发起大量的tcp半连接，例如第二实施例中多次获取时间间隔的情况，服务端的资源将被大量占用，甚至导致服务器资源耗尽，无法提供服务的情况，其原理类似于tcp半连接攻击。而在第三实施提供的获得网络延时的方法中，客户端会与服务端之间建立tcp连接，当然由于该连接只是用于检测网络延时，无需传输其他数据，所以建立后即可以立即断开，使得服务端的资源能够及时释放，避免出现服务端资源紧张的情况。此外，tcp协议还具有重传机制，当客户端与服务端建立tcp连接失败时，可以自动进行重连，而现有技术中采用icmp的方式则不具有重传功能，其实现上较采用tcp协议的方式要复杂。

与第二实施例类似，第三实施例中的方法也可以进行进一步扩展获得多个时间间隔，然后基于多个时间间隔计算网络延时的方式。具体内容可以参考第二实施例中的描述，此处不再重复阐述。

第四实施例

图5示出了本发明第四实施例提供的获得网络延时的装置200的功能模块图。参照图5，该装置包括：报文发送模块210、报文接收模块220以及延时计算模块230。

其中，报文发送模块210用于向服务端发送用于建立与服务端之间的传输控制协议tcp连接的第一次握手报文；报文接收模块220用于接收服务端返回的用于建立tcp连接的第二次握手报文；延时计算模块230用于计算第一次握手报文的发送时间与第二次握手报文的接收时间之间的时间间隔，并将时间间隔确定为客户端与服务端之间的网络延时。

本发明第四实施例提供的获得网络延时的装置200，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第五实施例

本发明第五实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被计算机的处理器读取并运行时，执行本发明实施例提供的获得网络延时方法。该计算机存储介质可以实现为，但不限于图1示出的存储器。

第六实施例

本发明第六实施例提供一种电子设备，包括处理器以及计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行本发明提供的获得网络延时的方法。该电子设备可以实现为，但不限于图1示出的终端设备。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。前述的计算机设备包括：个人计算机、服务器、移动设备、智能穿戴设备、网络设备、虚拟设备等各种具有执行程序代码能力的设备，前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟、磁带或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。