[发明专利]一种实现TCP连接备份的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于数据通信领域，尤其涉及一种实现TCP连接备份的系统及方法。

背景技术

传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)是一种可靠的报文传送控制协议，利用滑动窗口机制实现报文重传。由于TCP的序列号确认重传机制比较复杂，因此难以对TCP连接进行备份。

目前，主要通过TCP多播机制和TCP镜像机制两种方式对TCP连接进行备份。在TCP多播机制中，主TCP连接的收发报文均拷贝一份到备份TCP连接，容易造成报文丢失，可能造成报文失序。在TCP镜像机制中，备板(StandbyMain Board，SMB)TCP首先处理报文。接收报文时，报文首先到达备板TCP，然后拷贝一份到主板TCP。发送报文时，主板TCP首先将报文发送到备板TCP，由备板TCP发出。

在上述TCP镜像机制中，由于发送报文的备份是在TCP中实现的，TCP可能将应用数据切割成多个TCP报文，然后再将TCP报文发送到SMB，进程间通信(Inter Process Communication，IPC)通道利用率低。同时，由于大量的报文缓冲，导致资源消耗庞大，通信效率很低。另外，所有操作必须由备板TCP优先完成，导致报文的处理环节增加，也降低了通信效率。

当应用程序将报文发送到套接字(socket)后，由于认为TCP是可靠的，只要发送到socket，应用程序就认为报文发送成功，而实际上socket中的缓存报文在倒换过程中会有部分丢失，此时应用程序无法知晓报文丢失，从而造成报文的永久性丢失。

当应用程序发送大块报文时，TCP内部将切分报文，如果在完成部分切分报文的发送后发生主备倒换，由于对端已经接收了部分报文，再发送报文时，对端会将对已接收的报文与新接收的报文进行组织，若重新发送大块报文，由于会有重叠报文，而报文的序列号不重叠，导致大块报文不完整，同时应用程序也无法界定报文边界，容易导致报文错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现TCP连接备份的方法，旨在解决现有技术中存在的TCP连接备份的可靠性和传送效率较低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种在发送报文时实现TCP连接备份的方法。

本发明的另一目的在于提供一种实现TCP连接备份的系统。

本发明是这样实现的，一种实现TCP连接备份的方法，所述方法包括：

在发送报文时，主板预测报文的边界信息，将报文以及报文的边界信息备份到备板，并将报文发送给对端；

在接收报文时，备板将对端的报文以及对端接收到的报文的边界信息备份到主板，并根据所述对端接收到的报文的边界信息删除本地备份的对端已经接收到的报文。

所述主板预测报文的边界信息的步骤包括：

A.接收主板应用程序传送的报文以及报文的大小信息；

B.根据所述报文的大小信息获取所述报文的边界信息。

所述步骤B进一步包括下述步骤：

B1.根据报文的边界信息和后续报文的大小信息计算后续报文的边界信息。

所述备板将对端的报文以及对端接收到的报文的边界信息备份到主板，并根据所述对端接收到的报文的边界信息删除本地备份的对端已经接收到的报文的步骤包括：

A.接收对端的报文以及对端接收到的报文的边界信息；

B.将对端的报文以及对端接收到的报文的边界信息备份到主板；

C.根据所述对端接收到的报文的边界信息确认对端已经接收到的报文；

D.将本地备份的对端已经接收到的报文删除。

所述方法进一步包括下述步骤：

如果在报文完成部分发送时发生主备倒换，备板根据所述报文的边界信息将本地备份的所述报文发送给对端。

所述方法进一步包括下述步骤：

如果在报文完成部分发送时发生主备倒换，备板根据对端返回的接收到的报文的边界信息确认对端未收到的报文的边界信息，根据所述对端未收到的报文的边界信息将本地备份的所述对端未收到的报文发送给对端。

主板通过滑动窗口方式将报文及报文的边界信息备份到备板。

主板和备板之间通过IPC消息传送报文以及报文的边界信息。

所述边界信息包括报文的开始序列号和结束序列号。

一种在发送报文时实现TCP连接备份的方法，所述方法包括：

在发送报文前，预测报文的边界信息，并备份所述报文以及报文的边界信息。

所述预测报文的边界信息的步骤包括：