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描述
   在P2P应用系统中,当需要与处于不同私网的对方可靠通信时,先尝试TCP打洞穿透,若穿透失败,再通过处于公网上的代理服务器(下文简称proxy)转发与对方通信,如下图所示  
   终端A先连接并发消息msg1到proxy(连接为c1);proxy再发消息msg2给P2P服务器,P2P服务器收到消息后通过已有的连接发消息msg3给终端B,B收到msg3后,连接并发消息msg4到proxy(连接为c2)。这4个消息格式由应用层协议决定,但必须遵守的规范如下:
    msg1至少包含B的设备ID。
    msg2至少包含B的设备ID和c1的连接ID。
    msg3至少包含c1的连接ID和连接代理指示。
    msg4至少包含B的设备ID和c1的连接ID。
   proxy为多线程架构,当接受到若干连接时,如果数据相互转发的两个连接(比如上图中的c1和c2)不在同一线程,由于一个连接写数据到另一连接的发送队列,而另一连接从发送队列读数据以发送,那么就要对另一连接的发送队列(或缓冲区)加锁,这样一来由于频繁的网络IO而频繁地加解锁,降低了转发效率,因此为了解决这一问题,就需要调度TCP连接到同一线程。


特点
   本方法能将数据转发的两边连接放在同一线程,从而避免了数据转发时的加锁,由于是一对一的连接匹配,因此也做到了每个线程中连接数的均衡。


实现
   工作原理
      proxy的主线程负责绑定知名端口并监听连接,工作线程负责数据转发。当接受到一个连接时,按轮转法调度它到某个工作线程,在那个线程内接收分析应用层协议数据,以识别连接类型,即判断连接是来自数据请求方还是数据响应方,为统一描述,这里把前者特称为客户连接,后者为服务连接,连接所在的线程为宿主线程。如果是客户连接,那么先通知P2P服务器请求对应的客户端来连接代理,并等待匹配;如果是服务连接,那么就去匹配客户连接,在匹配过程中,如果服务连接和客户连接不在同一线程内,那么就会调度到客户连接的宿主线程,匹配成功后,就开始转发数据。
      为了加快查找,分2个hash表存放连接,客户连接放在客户连接hash表中,以连接ID为键值;服务连接放在服务连接hash表中,以设备ID为键值。

   TCP连接调度
      包括新连接的轮转、识别连接类型、匹配客户连接1、匹配客户连接2和关闭连接共5个流程,如下一一所述。
      新连接的轮转
         该流程工作在主线程,如下图所示
      索引i初始为0,对于新来的连接,由于还不明确连接类型,所以先放入客户连接表中。

      识别连接类型
         该流程工作在工作线程,当接受到一个连接时开始执行,如下图所示
      当连接类型为服务连接时,从客户连接表转移到服务连接表。

      匹配客户连接1
         该流程工作在工作线程,当接受到一个服务连接时开始执行,如下图所示

      匹配客户连接2
         该流程工作在工作线程,当服务连接移到客户连接的宿主线程时开始执行,如下图所示
      这里的流程和匹配客户连接流程1有些类似,看起来好像做了重复的判断操作,但这是必要的,因为在服务连接转移到另一线程这个瞬间内,客户连接有可能断开了,也有可能断开后又来了一个相同连接ID的其它客户连接,所以要重新去客户连接表查找一次,然后进行4个分支判断。 
   
      关闭连接
         该流程工作在工作线程内,当连接断开或空闲时执行。当一边读数据出错时,不能马上关闭另一边连接,得在另一边缓冲区数据发送完后才能关闭;当一边连接写数据出错时,可以马上关闭另一边连接,如下图所示
posted on 2016-07-12 16:59 春秋十二月 阅读(688) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: Network

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