描述
在P2P應(yīng)用系統(tǒng)中,當(dāng)需要與處于不同私網(wǎng)的對方可靠通信時(shí),先嘗試TCP打洞穿透,若穿透失敗,再通過處于公網(wǎng)上的代理服務(wù)器(下文簡稱proxy)轉(zhuǎn)發(fā)與對方通信,如下圖所示
終端A先連接并發(fā)消息msg1到proxy(連接為c1);proxy再發(fā)消息msg2給P2P服務(wù)器,P2P服務(wù)器收到消息后通過已有的連接發(fā)消息msg3給終端B,B收到msg3后,連接并發(fā)消息msg4到proxy(連接為c2)。這4個(gè)消息格式由應(yīng)用層協(xié)議決定,但必須遵守的規(guī)范如下:
◆ msg1至少包含B的設(shè)備ID。
◆ msg2至少包含B的設(shè)備ID和c1的連接ID。
◆ msg3至少包含c1的連接ID和連接代理指示。
◆ msg4至少包含B的設(shè)備ID和c1的連接ID。
proxy為多線程架構(gòu),當(dāng)接受到若干連接時(shí),如果數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)發(fā)的兩個(gè)連接(比如上圖中的c1和c2)不在同一線程,由于一個(gè)連接寫數(shù)據(jù)到另一連接的發(fā)送隊(duì)列,而另一連接從發(fā)送隊(duì)列讀數(shù)據(jù)以發(fā)送,那么就要對另一連接的發(fā)送隊(duì)列(或緩沖區(qū))加鎖,這樣一來由于頻繁的網(wǎng)絡(luò)IO而頻繁地加解鎖,降低了轉(zhuǎn)發(fā)效率,因此為了解決這一問題,就需要調(diào)度TCP連接到同一線程。
特點(diǎn)
本方法能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的兩邊連接放在同一線程,從而避免了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的加鎖,由于是一對一的連接匹配,因此也做到了每個(gè)線程中連接數(shù)的均衡。
實(shí)現(xiàn)
工作原理
proxy的主線程負(fù)責(zé)綁定知名端口并監(jiān)聽連接,工作線程負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)接受到一個(gè)連接時(shí),按輪轉(zhuǎn)法調(diào)度它到某個(gè)工作線程,在那個(gè)線程內(nèi)接收分析應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù),以識(shí)別連接類型,即判斷連接是來自數(shù)據(jù)請求方還是數(shù)據(jù)響應(yīng)方,為統(tǒng)一描述,這里把前者特稱為客戶連接,后者為服務(wù)連接,連接所在的線程為宿主線程。如果是客戶連接,那么先通知P2P服務(wù)器請求對應(yīng)的客戶端來連接代理,并等待匹配;如果是服務(wù)連接,那么就去匹配客戶連接,在匹配過程中,如果服務(wù)連接和客戶連接不在同一線程內(nèi),那么就會(huì)調(diào)度到客戶連接的宿主線程,匹配成功后,就開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
為了加快查找,分2個(gè)hash表存放連接,客戶連接放在客戶連接hash表中,以連接ID為鍵值;服務(wù)連接放在服務(wù)連接hash表中,以設(shè)備ID為鍵值。
TCP連接調(diào)度
包括新連接的輪轉(zhuǎn)、識(shí)別連接類型、匹配客戶連接1、匹配客戶連接2和關(guān)閉連接共5個(gè)流程,如下一一所述。
新連接的輪轉(zhuǎn)
該流程工作在主線程,如下圖所示
索引i初始為0,對于新來的連接,由于還不明確連接類型,所以先放入客戶連接表中。
識(shí)別連接類型
該流程工作在工作線程,當(dāng)接受到一個(gè)連接時(shí)開始執(zhí)行,如下圖所示
當(dāng)連接類型為服務(wù)連接時(shí),從客戶連接表轉(zhuǎn)移到服務(wù)連接表。
匹配客戶連接1
該流程工作在工作線程,當(dāng)接受到一個(gè)服務(wù)連接時(shí)開始執(zhí)行,如下圖所示
匹配客戶連接2
該流程工作在工作線程,當(dāng)服務(wù)連接移到客戶連接的宿主線程時(shí)開始執(zhí)行,如下圖所示
這里的流程和匹配客戶連接流程1有些類似,看起來好像做了重復(fù)的判斷操作,但這是必要的,因?yàn)樵诜?wù)連接轉(zhuǎn)移到另一線程這個(gè)瞬間內(nèi),客戶連接有可能斷開了,也有可能斷開后又來了一個(gè)相同連接ID的其它客戶連接,所以要重新去客戶連接表查找一次,然后進(jìn)行4個(gè)分支判斷。
關(guān)閉連接
該流程工作在工作線程內(nèi),當(dāng)連接斷開或空閑時(shí)執(zhí)行。當(dāng)一邊讀數(shù)據(jù)出錯(cuò)時(shí),不能馬上關(guān)閉另一邊連接,得在另一邊緩沖區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)送完后才能關(guān)閉;當(dāng)一邊連接寫數(shù)據(jù)出錯(cuò)時(shí),可以馬上關(guān)閉另一邊連接,如下圖所示
posted on 2016-07-12 16:59
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