專利名稱：一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領域中數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議，更具體地說，涉及一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，適用于丟包率較低的系統(tǒng)級的板間通信，是一種可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸方式。
背景技術(shù)：
在開放系統(tǒng)互連參考(OSI)模型中，數(shù)據(jù)鏈路層是介于物理層和網(wǎng)絡層之間一層，它的目的就是在物理鏈路上將數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)搅硗庖欢?，其中包括了傳輸差錯處理，流控處理等。但是，數(shù)據(jù)鏈路層是不可靠傳輸層，它只能保證數(shù)據(jù)的正確性，但無法保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，必須要有其他協(xié)議來保證。在系統(tǒng)級的板間通信的可靠傳輸技術(shù)方案中，主要有如下幾種1)TCPTCP可以為系統(tǒng)的單板之間提供可靠的數(shù)據(jù)通信。TCP是基于連接的，在傳輸數(shù)據(jù)是需要接收端發(fā)送一個確認，同時它能夠處理亂序和重傳的IP報文，提供校驗和流量控制。通過這些方式，TCP提供了一套可靠的傳輸方案。2) RDPRDP協(xié)議(RFC-908)是一種簡化的可靠傳輸協(xié)議，它是一種面向連接的傳輸協(xié)議， 其主要設計來為主機監(jiān)控應用程序如下載上傳以及遠程調(diào)試進行有效的大批數(shù)據(jù)傳輸。 RDP為每個傳輸層連接端口提供了一個全雙工通信通道，它嘗試可靠發(fā)送所有用戶信息，一旦發(fā)送失敗，將向用戶報告錯誤。3)UDTUDT是一種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議。UDT的主要目的是支持高速廣域網(wǎng)上的海量數(shù)據(jù)傳輸，建于UDP之上，并且引入了阻塞控制和數(shù)據(jù)可靠性控制機制。UDT是面向連接的雙向的應用層協(xié)議。它支持可靠的數(shù)據(jù)流傳輸和部分可靠的數(shù)據(jù)報傳輸，同時，也可以應用到其它應用領域，例如點到點技術(shù)(P2P)，防火墻穿透，多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取５玊CP、RDP、UDT等協(xié)議存在了一定缺陷⑴實現(xiàn)復雜這些協(xié)議實現(xiàn)很復雜，需要有協(xié)議棧。對于沒有TCP/IP等協(xié)議棧的系統(tǒng)上(比如 HDLC)的板間通信，無法有效支持。(2)需要連接管理機制系統(tǒng)的單板，啟動后都會初始化通信接口，不需要連接。如果加入了連接機制，就需要實現(xiàn)一套單板異常復位后的重新連接的管理機制，這對于單板間的通信，顯然是增加了復雜度。(3)無法虛擬出多個通道在沒有TCP/IP的系統(tǒng)上，比如直接用HDLC通信，要在同一個物理鏈路上要實現(xiàn)多個通道，現(xiàn)有機制無法支持多個通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決以上提出的問題，提供一種可以有效的解決單板間數(shù)據(jù)通信，適合于所有不可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信通道的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，該協(xié)議報文的格式包括目的端口、源端口，用于虛擬多個通道；協(xié)議處理標記，用于表明當前幀的類別；序列號，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號進行一次定值累加，用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸；以及數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、凈荷數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，該協(xié)議布置在開放系統(tǒng)互連參考(OSI)模型中的數(shù)據(jù)鏈路層與應用層之間。作為優(yōu)選，通信設備利用OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，提供數(shù)據(jù)端到端的傳輸。作為優(yōu)選，通信設備利用OSI模型中的應用層運行應用軟件，通過調(diào)用所述的協(xié)議收發(fā)應用數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，序列號用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，具體包括處理丟幀、重傳、亂序、數(shù)據(jù)破壞。作為優(yōu)選，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號加一。一種系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，步驟如下1)單板A和單板B初始化所述的協(xié)議；2)單板A發(fā)送首幀數(shù)據(jù)到單板B ；3)單板B應答首幀數(shù)據(jù)；4)單板A發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)幀；5)單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；6)單板A發(fā)送尾幀到單板B ；7)單板B應答尾幀數(shù)據(jù)；8)單板A發(fā)送結(jié)束標志幀；9)單板B收到結(jié)束標志后，把接收到的整包數(shù)據(jù)傳給應用層，傳輸結(jié)束。作為優(yōu)選，所述的應答基于ack響應。作為優(yōu)選，所述的步驟4)、5)、6)具體是單板A每次發(fā)送固定幀數(shù)，單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；板卡A判斷是否尾幀，如果是則進行步驟6)，否則循環(huán)上述步驟。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所述的協(xié)議是一種簡單的數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議，是一種基于系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議?？梢杂行У慕鉀Q單板間數(shù)據(jù)通信，適合于所有不可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信通道，在HDLC、以太網(wǎng)鏈路層等數(shù)據(jù)鏈路上傳輸具有很大的優(yōu)勢。同時，它也支持在UDP報文的可靠傳輸，具有很強的移植性。在系統(tǒng)級的單板之間的通信時，需要具備如下特點
1)實現(xiàn)簡單；2)可靠傳輸；3)支持沒有TCP/IP協(xié)議棧的系統(tǒng)；4)不需要連接管理；5)能夠支持一個物理通道上的多個虛擬通道。


圖1是本發(fā)明的協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的協(xié)議報文的格式結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的協(xié)議用于傳輸?shù)牧鞒虉D。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行進一步詳細說明一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，該協(xié)議報文的格式包括目的端口、源端口，用于虛擬多個通道；協(xié)議處理標記，用于表明當前幀的類別；序列號，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號進行一次定值累加，用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸；以及數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、凈荷數(shù)據(jù)。該協(xié)議布置在開放系統(tǒng)互連參考(OSI)模型中的數(shù)據(jù)鏈路層與應用層之間。通信設備利用OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，提供數(shù)據(jù)端到端的傳輸。通信設備利用OSI模型中的應用層運行應用軟件，通過調(diào)用所述的協(xié)議收發(fā)應用數(shù)據(jù)。序列號用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，具體包括處理丟幀、重傳、亂序、數(shù)據(jù)破壞。每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號加一。一種系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，步驟如下1)單板A和單板B初始化所述的協(xié)議；2)單板A發(fā)送首幀數(shù)據(jù)到單板B ；3)單板B應答首幀數(shù)據(jù)；4)單板A發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)幀；5)單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；6)單板A發(fā)送尾幀到單板B ；7)單板B應答尾幀數(shù)據(jù)；
8)單板A發(fā)送結(jié)束標志幀；9)單板B收到結(jié)束標志后，把接收到的整包數(shù)據(jù)傳給應用層，傳輸結(jié)束。所述的應答基于ack響應。所述的步驟4) ,5)、6)具體是單板A每次發(fā)送固定幀數(shù)，單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；板卡A判斷是否尾幀，如果是則進行步驟6)，否則循環(huán)上述步驟。SRDP是一種基于系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議。
圖1所示的SRDP的分層結(jié)構(gòu)，其中，數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)端到端的傳輸；SRDP 布置在數(shù)據(jù)鏈路層與應用層之間，提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸；應用層運行應用軟件，通過調(diào)用 SRDP接口收發(fā)應用數(shù)據(jù)。圖2所示的SRDP協(xié)議報文的格式，其中目的端口、源端口用于虛擬多個通道；協(xié)議處理標記，用于表明是首幀、Ack、尾幀等信息；基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議報文格式；序列號，每幀加1，用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，具體包括處理丟幀、重傳、亂序、數(shù)據(jù)破壞等；其中，目的端口、源端口用于虛擬多個通道具體如下發(fā)送端選擇某一個的虛擬通道時，通過查表，獲取該虛擬通道相對應的目的端口、源端口，然后填入到報文首部后發(fā)送。 接收端獲取報文內(nèi)的目的端口和源端口，通過查表，獲取虛擬通道號。下面以單板A傳送數(shù)據(jù)到單板B為例，說明系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǖ脑敿毑襟E1) A和B初始化SRDP程序；2) A應用層需要傳輸一包數(shù)據(jù)到B ；3) A發(fā)送首幀數(shù)據(jù)到B;4) B應答首幀數(shù)據(jù)；5) A按照一定策略發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)幀；6)B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號等信息，按照一定策略應答A ；7) A發(fā)送尾幀到B;8) B應答尾幀數(shù)據(jù)；9) A發(fā)送結(jié)束標志幀；10)B收到結(jié)束標志后，把接收到的整包數(shù)據(jù)傳給應用層；11)傳輸結(jié)束。整個過程的流程如圖3所示，其中Fst表示第一幀數(shù)據(jù)，Ack表示應答，F(xiàn)rm表示中間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，F(xiàn)in表示尾幀， Eof表示結(jié)束標志，。上述整個過程可以概括為A按照SRDP協(xié)議拆包發(fā)送，B應答接收到的數(shù)據(jù)，如果中間有丟包，則根據(jù)SRDP協(xié)議重傳。其中步驟6)所述的策略，具體為單板A每次發(fā)送固定幀數(shù)，單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；板卡A判斷是否尾幀。如果是則A發(fā)送尾幀到B，否則循環(huán)上述步驟，直至單板A發(fā)送尾幀到單板B。同樣，B如果要發(fā)送數(shù)據(jù)到A，也可以通過上述步驟完成。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域中的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明核心技術(shù)特征的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，該協(xié)議報文的格式包括目的端口、源端口，用于虛擬多個通道；協(xié)議處理標記，用于表明當前幀的類別；序列號，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號進行一次定值累加，用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸；以及數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、凈荷數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，該協(xié)議布置在開放系統(tǒng)互連參考(OSI)模型中的數(shù)據(jù)鏈路層與應用層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，通信設備利用OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，提供數(shù)據(jù)端到端的傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，通信設備利用OSI模型中的應用層運行應用軟件，通過調(diào)用所述的協(xié)議收發(fā)應用數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，序列號用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，具體包括處理丟幀、重傳、亂序、數(shù)據(jù)破壞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號加一。
7.一種系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，步驟如下1)單板A和單板B初始化所述的協(xié)議；2)單板A發(fā)送首幀數(shù)據(jù)到單板B；3)單板B應答首幀數(shù)據(jù)；4)單板A發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)幀；5)單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A；6)單板A發(fā)送尾幀到單板B;7)單板B應答尾幀數(shù)據(jù)；8)單板A發(fā)送結(jié)束標志幀；9)單板B收到結(jié)束標志后，把接收到的整包數(shù)據(jù)傳給應用層，傳輸結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的應答基于ack響應。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步驟4)、5)、6)具體是單板A每次發(fā)送固定幀數(shù)，單板B根據(jù)協(xié)議處理標記、序列號應答單板A ；板卡A判斷是否尾幀，如果是則進行步驟6)，否則循環(huán)上述步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于虛擬通道的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，適用于丟包率較低的系統(tǒng)級的板間通信，是一種可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸方式，該協(xié)議報文的格式包括目的端口、源端口，用于虛擬多個通道；協(xié)議處理標記，用于表明當前幀的類別；序列號，每傳完一幀數(shù)據(jù)，序列號進行一次定值累加，用于保證數(shù)據(jù)的正確傳輸；以及數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、凈荷數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的協(xié)議是一種簡單的數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議，是一種基于系統(tǒng)的板間通信的雙向全雙工數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議。可以有效的解決單板間數(shù)據(jù)通信，適合于所有不可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信通道，在HDLC、以太網(wǎng)鏈路層等數(shù)據(jù)鏈路上傳輸具有很大的優(yōu)勢。同時，它也支持在UDP報文的可靠傳輸，具有很強的移植性。
文檔編號H04L12/46GK102347955SQ20111033990
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者周禮兵, 胡慧鋒 申請人:杭州依賽通信有限公司