CN106603633A - 一种连接建立方法及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接建立方法，包括步骤：S100、判断是否有客户端发起连接请求；S200、当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；若是，执行步骤S300；否则，执行步骤S400；S300、等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；S400、接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。本发明减慢保活报文周期的起始时间，避免同一时间大量客户端连接服务器时，服务器同一时间发送保活报文，造成服务器的下行带宽使用率不平均，因此本发明能够有效减轻网络负担。

Description

一种连接建立方法及服务器

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种连接建立方法及服务器。

背景技术

随着智能家居的发展，越来越多的设备需要接入到服务器，为了能和服务器保持实时通信，大多数设备都采用长连接的方式与服务器保持连接。设备与服务器之间一般会定时发送保活报文即KeepAlive报文来检测双方是否在线。

当接入到服务器设备的数量越来越大，服务器发送的KeepAlive报文的数量也会线性增长，由于服务器刚启动的时候，会有大量设备在同一时间段接入服务器，后续会周期性地发送KeepAlive报文到设备来探测设备的在线状态，由于设备接入时间比较集中，因此KeepAlive报文发送的周期性也较强，从而造成服务器的下行带宽使用率很不平均。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种连接建立方法及服务器，能够通过控制socket建立的时间以此减慢保活报文周期的起始时间，从而使服务器下发保活报文的时间平均，减轻网络负担。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种连接建立方法，包括步骤：S100、判断是否有客户端发起连接请求；S200、当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；若是，执行步骤S300；否则，执行步骤S400；S300、等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；S400、接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

本发明在客户端发起连接请求时先进行判断当前客户端接入量是否达到预设阈值，只有当客户端接入量未达到预设阈值时才会接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接，从而控制socket的建立时间，以此可以减慢保活报文周期的起始时间，避免同一时间大量客户端连接服务器时，服务器同一时间发送保活报文，造成服务器的下行带宽使用率不平均，因此本发明能够有效减轻网络负担。

进一步优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S010、以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

本发明定时更新每个预设时长内的客户端接入量，用于避免每个预设时长内同时接入过量的客户端，造成保活报文发送的周期的起始时间相同。

进一步优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S020、执行初始化程序，获取所述预设阈值。

进一步优选的，所述步骤S020进一步包括步骤：S021、对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；S022、根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

进一步优选的，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；R＝N/T；Y＝R*S；其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。

本发明还公开了一种服务器，包括：请求判断模块，用于判断是否有客户端发起连接请求；接入量判断模块，用于当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；连接建立模块，用于等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；以及接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

进一步优选的，还包括：更新计数模块，用于以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

进一步优选的，还包括：获取模块，用于执行初始化程序，获取所述预设阈值。

进一步优选的，所述获取模块进一步包括：函数设置子模块，用于对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；计算子模块，用于根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

进一步优选的，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；R＝N/T；Y＝R*S；其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。

与现有技术相比，本发明在客户端发起连接请求时先进行判断当前客户端接入量是否达到预设阈值，只有当客户端接入量未达到预设阈值时才会接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接，从而控制socket的建立时间，以此可以减慢保活报文周期的起始时间，避免同一时间大量客户端连接服务器时，服务器同一时间发送保活报文，造成服务器的下行带宽使用率不平均，因此本发明能够有效减轻网络负担。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为本发明一种连接建立方法的主要步骤示意图；

图2是本发明一种连接建立方法的流程图；

图3是本发明一种服务器的主要组成示意图；

图4为本发明一种服务器的完整组成示意图。

附图标号说明：

100、请求判断模块，200、接入量判断模块，300、连接建立模块，400、更新计数模块，500、获取模块，510、函数设置子模块，520、计算子模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

图1为本发明一种连接建立方法的主要步骤示意图，如图1所示，一种连接建立方法，包括步骤：S100、判断是否有客户端发起连接请求；S200、当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；若是，执行步骤S300；否则，执行步骤S400；S300、等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；S400、接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

具体的，在Linux系统中，一个Socket只有一个KeepAlive周期时间参数，即服务器发往所有的客户端的KeepAlive报文的周期间隔是相同的，而起始时间就是设备的接入时间。本发明在客户端发起连接请求时先进行判断当前客户端接入量是否达到预设阈值，只有当客户端接入量未达到预设阈值时才会接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接，从而控制socket的建立时间，以此可以减慢保活报文周期的起始时间，避免同一时间大量客户端连接服务器时，服务器同一时间发送保活报文，造成服务器的下行带宽使用率不平均，因此本发明能够有效减轻网络负担。

优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S010、以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

具体的，本发明定时更新每个预设时长内的客户端接入量，用于避免每个预设时长内同时接入过量的客户端，造成保活报文发送的周期的起始时间相同。

优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S020、执行初始化程序，获取所述预设阈值。

本发明中预设阈值为用户根据实际网络情况自行定义，用于在接收客户端发送连接请求时作为判断的标准，预设阈值只要比客户端总数量小，即可降低部分客户端socket的建立时间，从而减慢保活报文周期的起始时间。

优选的，所述步骤S020进一步包括步骤：S021、对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；S022、根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

具体的，socket三次握手建立的过程如下：

A.客户端向服务器发送一个SYN J

B.服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1

C.客户端向服务器发送一个确认ACK K+1

客户端调用Connect函数发起三次握手，服务器则阻塞在Accept函数这里，从步骤B到C之间Accept函数一直处于阻塞状态，直到接收到步骤C中的ACK才算是Socket完成建立。本发明对Accept函数进行改进，使得Accept函数可以支持设置预设接入速率参数，即每秒最大客户端接入数量的参数。Linux中，原始的Accept函数原型如下：

int accept(int sockfd,struct sockaddr*addr,socklen_t*addrlen)；

其中sockfd是socket的套接字，addr是客户端的地址数据结构。本发明将这个函数改进为int accept(int sockfd,struct sockaddr*addr,int accept_rate,socklen_t*addrlen)；增加了预设接入速率参数int accept_rate，该预设接入速率参数的作用是控制客户端接入的速率，即每秒接入多少台客户端。

本发明通过增加预设接入速率参数，可以根据所述预设接入速率参数获知预设时长内允许接入客户端的预设阈值。

优选的，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；R＝N/T；Y＝R*S；其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。

假设服务器的保活报文周期为T，有N台客户端设备连接到服务器，则预设接入速率参数则为N/T，按照N/T速率接入客户端，则预设时长内允许接入客户端的预设阈值则为S*N/T，而优选的，理想情况是，这N台设备接入服务器的时间点是均匀分布在保活报文周期T内的，即预设时长为1秒，则每秒接入服务器的数量为N/T台。

图2是本发明一种连接建立方法的流程图。如图2所示，本发明的工作流程如下：

20、开始。

21、判断是否有客户端发起连接请求；若是，执行下一步；否则执行步骤21；

22、判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；若是，执行步骤23；否则，执行步骤24。

23、等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

24、接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

图3是本发明一种服务器的主要组成示意图。如图3所示，一种服务器，包括：请求判断模块100，用于判断是否有客户端发起连接请求；接入量判断模块200，用于当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；连接建立模块300，用于等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；以及接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

本发明在客户端发起连接请求时先进行判断当前客户端接入量是否达到预设阈值，只有当客户端接入量未达到预设阈值时才会接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接，从而控制socket的建立时间，以此可以减慢保活报文周期的起始时间，避免同一时间大量客户端连接服务器时，服务器同一时间发送保活报文，造成服务器的下行带宽使用率不平均，因此本发明能够有效减轻网络负担。

图4为本发明一种服务器的完整组成示意图。如图4所示，优选的，还包括：更新计数模块400，用于以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

本发明中更新计数模块400在初始化时先清零，然后记录预设时长内的客户端接入量，同时当下一个预设时长到来时，清除前一个预设时长的客户端接入量。

优选的，如图4所示，还包括：获取模块500，用于执行初始化程序，获取所述预设阈值。

本发明中预设阈值为用户根据实际网络情况自行定义，用于在接收客户端发送连接请求时作为判断的标准，预设阈值只要比客户端总数量小，即可降低部分客户端socket的建立时间，从而减慢保活报文周期的起始时间。

优选的，所述获取模块500进一步包括：函数设置子模块510，用于对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；计算子模块520，用于根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

优选的，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；R＝N/T；Y＝R*S；其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。

假设服务器的保活报文周期为T，有N台客户端设备连接到服务器，则预设接入速率参数则为N/T，按照N/T速率接入客户端，则预设时长内允许接入客户端的预设阈值则为S*N/T，而优选的，理想情况是，这N台设备接入服务器的时间点是均匀分布在保活报文周期T内的，即预设时长为1秒，则每秒接入服务器的数量为N/T台。

需要说明的是，本服务器中各模块之间的信息交互、执行过程等内容与上述方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连接建立方法，其特征在于，包括步骤：

S100、判断是否有客户端发起连接请求；

S200、当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；若是，执行步骤S300；否则，执行步骤S400；

S300、等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；

S400、接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

2.如权利要求1所述的连接建立方法，其特征在于，所述步骤S100之前还包括步骤：

S010、以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

3.如权利要求1或2所述的连接建立方法，其特征在于，所述步骤S100之前还包括步骤：

S020、执行初始化程序，获取所述预设阈值。

4.如权利要求3所述的连接建立方法，其特征在于，所述步骤S020进一步包括步骤：

S021、对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；

S022、根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

5.如权利要求4所述的连接建立方法，其特征在于，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；

R＝N/T；

Y＝R*S；

其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。

6.一种服务器，其特征在于，包括：

请求判断模块，用于判断是否有客户端发起连接请求；

接入量判断模块，用于当有客户端发起连接请求时，判断当前的客户端接入量是否达到预设阈值；所述预设阈值小于客户端总数量；

连接建立模块，用于等待预设时长之后接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接；以及接收客户端的连接请求，建立与客户端的连接。

7.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，还包括：

更新计数模块，用于以所述预设时长为周期更新每个所述预设时长内的客户端接入量。

8.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，还包括：

获取模块，用于执行初始化程序，获取所述预设阈值。

9.如权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述获取模块进一步包括：

函数设置子模块，用于对原始Accept函数进行改写，在所述原始Accept函数中增加预设接入速率参数，并设置所述预设接入速率参数；

计算子模块，用于根据所述预设接入速率参数得到所述预设阈值。

10.如权利要求9所述的服务器，其特征在于，所述预设接入速率参数和所述预设阈值按以下公式计算；

R＝N/T；

Y＝R*S；

其中，R表示预设接入速率参数，N表示客户端总数量，T表示保活报文周期，Y表示预设阈值，S表示预设时长。