[发明专利]一种TCP反馈包ACK包的优化方法、装置以及系统

说明书

提供一种TCP反馈包ACK包的优化方法，包括：对出口场景进行设置，其中ACK包停留在出口队列上，等待发送，对出口场景进行设置从而加快ACK包的传输，使ACK包更早到达发送端；对入口场景进行设置，其中ACK包停留在入口队列上，等待被丢包或发送到某队列，对入口场景及性能设置从而保护进口队列中的ACK包，防止ACK包丢失，以便发送端可以收到接收端发送的ACK包。在出口场景中，本发明机制和系统用来加快ACK包的传输，使ACK包更早到达发送端。在进口场景中，本发明机制和系统用来保护进口队列中的ACK包，防止ACK包丢失，以便发送端可以收到接收端发送的ACK包。本发明系统包括在各样网络设备（如路由器或交换机）中的组件系统。

技术领域

本发明涉及TCP(Transmission control protocol)协议的操作和性能优化技术领域，尤其涉及一种TCP反馈包ACK(acknowledgement)包的优化方法、装置以及系统。

背景技术

TCP协议是互联网中默认的第4层协议，控制着所有数据传输的95％的部分。TCP传输基于ACK时钟的概念，其中，当发送端从接收端收到ACK包时，会将更多数据量增加到拥塞窗口(congestion window)中。繁忙网络中的一个常见问题是：ACK包通常会在拥塞的链路中被丢包。随着ACK包的丢失，TCP发送端必须等待下一个ACK包到达才能把更多数据量增加到拥塞窗口中。如果拥塞窗口数据量已全部用于传输到接收端的数据包，则TCP在等到发送端收到新的ACK包之前是无法进行传输的。

这是个严重的问题，尤其是在繁忙的Wi-Fi网络中，比如咖啡厅，餐厅，机场或其他公共场所。如果网络中丢失了一系列的ACK包，则TCP发送端会停止发送数据包，或大幅度降低当前的传输速率。

TCP协议存在的另一个问题是：如果ACK包在返回发送端的反向路径中被延迟，则TCP吞吐量将会下降。因此若要优化TCP吞吐量，还需要加快ACK包回传TCP发送端的速度。

因此，为了优化TCP吞吐量，需要解决两个技术问题：一是防止在繁忙网络中丢失ACK包，二是加快ACK包回传回发送端的速度。

发明内容

本发明提供了一种TCP反馈包ACK包的优化方法、系统和装置，从而优化TCP吞吐量，不仅保护返回TCP发送端的反向路径中的ACK包，而且加快ACK包回传发送端的速度，从而解决现有技术存在的技术问题。

本发明的目的在于提供一种TCP反馈包ACK包的优化方法，包括：

对出口场景进行设置，其中ACK包停留在出口队列上，等待发送，所述对出口场景进行设置从而加快所述ACK包的传输，使所述ACK包更早到达发送端；

对入口场景进行设置，其中ACK包停留在入口队列上，等待被丢包或发送到某队列，所述对入口场景及性能设置从而保护进口队列中的ACK包，防止ACK包丢失，以便发送端可以收到接收端发送的所述ACK包。

优选的，所述对出口场景进行设置包括：

在路由器或交换机中为小数据包配置一个单独队列作为小数据包队列，所述小数据包定义包括TCP ACK包，所述小数据包还包括ICMP包或其他互联网中的小的控制数据包；

将所述小数据包队列标记为用于低吞吐量应用的队列而赋予低吞吐量标签，内核或操作系统中的流量控制机制优先处理所述小数据包队列中的数据包；

当所述TCP ACK包到达一出口队列时，新到的ACK包被置于所有非ACK包之前，从而小数据包队列或其他队列中的所有ACK包将在该队列中所有非ACK包之前被传输。

优选的，所述对出口场景进行设置中从多个队列中选择数据包以进行传输的机制称为数据包调度程序，所述数据包调度程序被配置为HTB、PRIO或CBQ，无论使用哪种数据包调度程序，配置的程序允许在所有其他控制数据包之前和普通数据包之前传输TCP ACK包。