节点探测方法及装置、路径选取方法及装置、及网络系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网络通信系统中，特别是涉及一种节点探测方法及装置、路径选取方 法及装置、及网络系统。
【背景技术】
[0002] 应用加速网络是一种网络数据加速系统，它包含一系列部署在不同地理位置的不 同运营商的加速节点，针对不同区域的用户访问不同的源站，分别选择一些加速节点作为 数据的传输路径，通过选择网络时延较小的路径来对数据传输进行加速。
[0003] 随着网络带宽的不断增加和互联网应用的不断发展，视频直播、在线教育、远程桌 面、海量数据传输等网络应用越来越多，这些应用具有如下特点：
[0004] (1)需要保持较长的传输时间：比如一堂在线课程需要45分钟甚至更长时间，一个 1T的文件在普通的网络环境下需要几个小时的时进行传输；
[0005] (2)传输距离往往较长，传输稳定性较差：比如跨国企业传输数据，或者国外的外 教给国内的学生上课，都需要进行跨国数据传输，而跨国网络的传输稳定性往往较低；
[0006] (3)对传输稳定性要求较高，视频传输中断需要重练或刷新页面，影响用户体验， 文件传输在不支持断点重传时可能需要从头开始传输，远程桌面可能中断正在进行中的操 作。
[0007] 然后上述应用加速网络的选路方法并不能满足以上应用的需求，其原因是应用加 速网络中衡量两个节点之间距离的度量因子是它们之间的时延时间，它并不能衡量两个节 点之间连接的稳定性，通过这种方式选出的最优路径可能是最快的，但可能并不是最稳定 的，在传输时间和传输距离较长时无法满足要求。
【发明内容】
[0008] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种节点探测方法及装 置、路径选取方法及装置、及网络系统，用于解决现有技术中不能有效的选择出访问相应源 站的最优路径的问题。
[0009] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种节点探测方法，应用于一网络 加速节点，包括：以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率;将 所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速节点到 所述源站的最优路径；以第二预设周期获取所述服务器计算得到的最优路径，并保存于本 地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问所述源站。
[0010] 于本发明的一具体实施例中，以所述第一预设周期探测网络加速节点到被探测节 点以及源站的丢包率的步骤包括：以所述第一预设周期向被探测节点发送一特定数据，并 获取发送字节数以及重传字节数，以计算所述网络加速节点与被探测节点之间的丢包率； 或根据一客户端通过所述网络加速节点向相应的被探测节点发送的数据，以计算所述网络 加速节点与相应的被探测节点之间的丢包率;根据一客户端通过所述网络加速节点向所述 源站发送的数据，以计算所述网络加速节点与所述源站之间的丢包率。
[0011] 于本发明的一具体实施例中，根据对一预设时间段探测得到的与一被探测节点或 源站间的丢包率进行加权计算，作为所述网络加速节点与相应的被探测节点或源站之间的 丢包率。
[0012] 于本发明的一具体实施例中，在所述预设时间段内探测得到与一被探测节点或源 站的N个丢包率，对所述N个丢包率进行加权计算的公式为：
[0013]
[0014] 个丢包率，且当所述网络节点与所述被探测节点或源站不能进行通信时，hS-i， i为li的纠正值，如果li矣-1，贝W i=li，当li = -l时，i = lavg*5,其中lavg为去掉所述N个 丢包率中值为-1的丢包率后的算术平均值。
[0015] 于本发明的一具体实施例中，分别获取多个时间段内加权计算得到的丢包率，且 分别设定相应时间段内的丢包率所占的权重，且根据所述丢包率以及相应的权重，计算加 权丢包率，以供所述服务器根据所述网络时延以及加权丢包率计算所述网络节点到所述源 站的最优路径。
[0016] 于本发明的一具体实施例中，还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点 的主动连接数，并进行发送，以供判断是否选用所述网络加速节点访问相应的源站。
[0017] 于本发明的一具体实施例中，还包括以所述第一预设周期统计所述网络加速节点 的带宽使用率，并进行发送，以供对所述网络加速节点到所述源站的最优路径的计算进行 修正。
[0018] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种节点探测装置，包括:探测模 块，用以以一第一预设周期探测到被探测节点以及源站的网络时延以及丢包率;发送模块， 用以将所述网络时延以及所述丢包率发送至一服务器，以供所述服务器计算所述网络加速 节点到所述源站的最优路径;获取模块，用以以第二预设周期获取所述服务器计算得到的 最优路径，并保存于本地，以供与所述网络加速节点通信的客户端选取所述最优路径访问 所述源站。
[0019] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种网络加速节点，应用如上任 一项所述的节点探测方法进行探测。
[0020] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种路径选取方法，应用于具有 多个如上所述的网络加速节点的加速网络中，以供一客户端通过所述加速网络访问相应的 源站，包括:接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率;根据接收的所述网络 时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路径。
[0021] 于本发明的一具体实施例中，所述预设选取方式为以下中的一种:方式一)计算各 所述加速节点到所述源站的所有路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径时延由高到 低的顺序，选取预设数量的待选路径，且选取所述待选路径中路径丢包率最低的路径为相 应网络加速节点到所述源站的最优路径;方式二)计算各所述加速节点到所述源站的所有 路径的路径时延以及路径丢包率，以所述路径丢包率由高到低的顺序，选取预设数量的待 选路径，且选取所述待选路径中路径时延最低的路径为相应网络加速节点到所述源站的最 优路径;方式三)对各所述网络加速节点到其他网络加速节点以及源站的网络延时以及丢 包率进行加权计算，且根据所述加权计算结果选取各所述网络节点到所述源站的最优路 径。
[0022] 于本发明的一具体实施例中，对于所述方式一）以及所述方式二），对于包括N个网 络加速节点的路径，其具有N-1段，其相应的路径丢包率的计算公式戈，其中，所述h 为第i段的丢包率。
[0023] 于本发明的一具体实施例中，对于所述方式三），对各所述网络加速节点到其他网 络加速节点以及源站的网络延时以及丢包率进行加权计算的公式为：
其中RTT表示当前网络加速节点到一 其他网络加速节点或源站的网络时延，L表示当前网络加速节点到一其他网络加速节点或 源站的丢包率，f(RTT，L)表示对前网络加速节点到一其他网络加速节点或源站的网络时延 和丢包率进行加权计算的加权值，λ是权重因子，可以根据实际情况调整;其中，f(RTT，L)等 于-1时，表示路径不通。
[0024]于本发明的一具体实施例中，根据以下公式对所述网络加速节点到所述源站的最 优路径的计算进行修正：
[0025]
i中，BWR1 和BWR2分别表示一条连接的两个端点的带宽使用率，且当两者连接失败时，计算结果为-1。
[0026] 于本发明的一具体实施例中，还用以接收所述网络加速节点发送的主动连接数， 且将所述主动连接数与第一连接数阈值和第二连接数阈值进行比较，且当所述主动连接数 大于所述第一连接数阈值时，将所述网络加速节点从所述网络加速网络中去除，并继续监 听所述网络加速节点的主动连接数，且在其主动连接数小于第二连接数阈值时，将所述网 络加速节点加入所述加速网络中。
[0027] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种路径选取装置，包括:接收模 块，用以接收多个所述网络加速节点发送的网络时延以及丢包率;选取模块，用以根据接收 的所述网络时延以及丢包率，以一预设选取方式选取各所述网络节点到所述源站的最优路 径。
[0028] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种服务器，应用如上任一项所 述的路径选取方法选取最优路径。
[0029] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种网络系统，包括多个如上所 述的网络加速节点，以及如上所述的服务器，用以令