专利名称：一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字通信领域中数据可靠传输协议，更具体地说，涉及一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议，适用于丢包率较低的系统级的板间通信，是一种可靠、高效的数据传输方式。
背景技术：
在开放系统互连参考(OSI)模型中，数据链路层是介于物理层和网络层之间一层，它的目的就是在物理链路上将数据帧传输到另外一端，其中包括了传输差错处理，流控处理等。但是，数据链路层是不可靠传输层，它只能保证数据的正确性，但无法保证数据可靠传输。所以要实现数据的可靠传输，必须要有其他协议来保证。在系统级的板间通信的可靠传输技术方案中，主要有如下几种1)TCPTCP可以为系统的单板之间提供可靠的数据通信。TCP是基于连接的，在传输数据是需要接收端发送一个确认，同时它能够处理乱序和重传的IP报文，提供校验和流量控制。通过这些方式，TCP提供了一套可靠的传输方案。2) RDPRDP协议(RFC-908)是一种简化的可靠传输协议，它是一种面向连接的传输协议， 其主要设计来为主机监控应用程序如下载上传以及远程调试进行有效的大批数据传输。 RDP为每个传输层连接端口提供了一个全双工通信通道，它尝试可靠发送所有用户信息，一旦发送失败，将向用户报告错误。3)UDTUDT是一种互联网数据的传输协议。UDT的主要目的是支持高速广域网上的海量数据传输，建于UDP之上，并且引入了阻塞控制和数据可靠性控制机制。UDT是面向连接的双向的应用层协议。它支持可靠的数据流传输和部分可靠的数据报传输，同时，也可以应用到其它应用领域，例如点到点技术(P2P)，防火墙穿透，多媒体数据传输等等。但TCP、RDP、UDT等协议存在了一定缺陷⑴实现复杂这些协议实现很复杂，需要有协议栈。对于没有TCP/IP等协议栈的系统上(比如 HDLC)的板间通信，无法有效支持。(2)需要连接管理机制系统的单板，启动后都会初始化通信接口，不需要连接。如果加入了连接机制，就需要实现一套单板异常复位后的重新连接的管理机制，这对于单板间的通信，显然是增加了复杂度。(3)无法虚拟出多个通道在没有TCP/IP的系统上，比如直接用HDLC通信，要在同一个物理链路上要实现多个通道，现有机制无法支持多个通道。
发明内容
本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种可以有效的解决单板间数据通信，适合于所有不可靠传输的数据通信通道的基于虚拟通道的可靠数据传输协议。本发明的技术方案是这样的一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议，该协议报文的格式包括目的端口、源端口，用于虚拟多个通道；协议处理标记，用于表明当前帧的类别；序列号，每传完一帧数据，序列号进行一次定值累加，用于保证数据的正确传输；以及数据字节数、净荷数据。作为优选，该协议布置在开放系统互连参考(OSI)模型中的数据链路层与应用层之间。作为优选，通信设备利用OSI模型中的数据链路层，提供数据端到端的传输。作为优选，通信设备利用OSI模型中的应用层运行应用软件，通过调用所述的协议收发应用数据。作为优选，序列号用于保证数据的正确传输，具体包括处理丢帧、重传、乱序、数据破坏。作为优选，每传完一帧数据，序列号加一。一种系统的板间通信的双向全双工数据传输的方法，基于虚拟通道的可靠数据传输协议，步骤如下1)单板A和单板B初始化所述的协议；2)单板A发送首帧数据到单板B ；3)单板B应答首帧数据；4)单板A发送后续数据帧；5)单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；6)单板A发送尾帧到单板B ；7)单板B应答尾帧数据；8)单板A发送结束标志帧；9)单板B收到结束标志后，把接收到的整包数据传给应用层，传输结束。作为优选，所述的应答基于ack响应。作为优选，所述的步骤4)、5)、6)具体是单板A每次发送固定帧数，单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；板卡A判断是否尾帧，如果是则进行步骤6)，否则循环上述步骤。本发明的有益效果如下本发明所述的协议是一种简单的数据可靠传输协议，是一种基于系统的板间通信的双向全双工数据可靠传输协议。可以有效的解决单板间数据通信，适合于所有不可靠传输的数据通信通道，在HDLC、以太网链路层等数据链路上传输具有很大的优势。同时，它也支持在UDP报文的可靠传输，具有很强的移植性。在系统级的单板之间的通信时，需要具备如下特点
1)实现简单；2)可靠传输；3)支持没有TCP/IP协议栈的系统；4)不需要连接管理；5)能够支持一个物理通道上的多个虚拟通道。
图1是本发明的协议的分层结构图；图2是本发明的协议报文的格式结构图；图3是本发明的协议用于传输的流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议，该协议报文的格式包括目的端口、源端口，用于虚拟多个通道；协议处理标记，用于表明当前帧的类别；序列号，每传完一帧数据，序列号进行一次定值累加，用于保证数据的正确传输；以及数据字节数、净荷数据。该协议布置在开放系统互连参考(OSI)模型中的数据链路层与应用层之间。通信设备利用OSI模型中的数据链路层，提供数据端到端的传输。通信设备利用OSI模型中的应用层运行应用软件，通过调用所述的协议收发应用数据。序列号用于保证数据的正确传输，具体包括处理丢帧、重传、乱序、数据破坏。每传完一帧数据，序列号加一。一种系统的板间通信的双向全双工数据传输的方法，基于虚拟通道的可靠数据传输协议，步骤如下1)单板A和单板B初始化所述的协议；2)单板A发送首帧数据到单板B ；3)单板B应答首帧数据；4)单板A发送后续数据帧；5)单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；6)单板A发送尾帧到单板B ；7)单板B应答尾帧数据；
8)单板A发送结束标志帧；9)单板B收到结束标志后，把接收到的整包数据传给应用层，传输结束。所述的应答基于ack响应。所述的步骤4) ,5)、6)具体是单板A每次发送固定帧数，单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；板卡A判断是否尾帧，如果是则进行步骤6)，否则循环上述步骤。SRDP是一种基于系统的板间通信的双向全双工数据可靠传输协议。
图1所示的SRDP的分层结构，其中，数据链路层提供数据端到端的传输；SRDP 布置在数据链路层与应用层之间，提供数据的可靠传输；应用层运行应用软件，通过调用 SRDP接口收发应用数据。图2所示的SRDP协议报文的格式，其中目的端口、源端口用于虚拟多个通道；协议处理标记，用于表明是首帧、Ack、尾帧等信息；基于虚拟通道的可靠数据传输协议报文格式；序列号，每帧加1，用于保证数据的正确传输，具体包括处理丢帧、重传、乱序、数据破坏等；其中，目的端口、源端口用于虚拟多个通道具体如下发送端选择某一个的虚拟通道时，通过查表，获取该虚拟通道相对应的目的端口、源端口，然后填入到报文首部后发送。 接收端获取报文内的目的端口和源端口，通过查表，获取虚拟通道号。下面以单板A传送数据到单板B为例，说明系统的板间通信的双向全双工数据传输的方法的详细步骤1) A和B初始化SRDP程序；2) A应用层需要传输一包数据到B ；3) A发送首帧数据到B;4) B应答首帧数据；5) A按照一定策略发送后续数据帧；6)B根据协议处理标记、序列号等信息，按照一定策略应答A ；7) A发送尾帧到B;8) B应答尾帧数据；9) A发送结束标志帧；10)B收到结束标志后，把接收到的整包数据传给应用层；11)传输结束。整个过程的流程如图3所示，其中Fst表示第一帧数据，Ack表示应答，Frm表示中间传输的数据帧，Fin表示尾帧， Eof表示结束标志，。上述整个过程可以概括为A按照SRDP协议拆包发送，B应答接收到的数据，如果中间有丢包，则根据SRDP协议重传。其中步骤6)所述的策略，具体为单板A每次发送固定帧数，单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；板卡A判断是否尾帧。如果是则A发送尾帧到B，否则循环上述步骤，直至单板A发送尾帧到单板B。同样，B如果要发送数据到A，也可以通过上述步骤完成。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，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。
权利要求
1.一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，该协议报文的格式包括目的端口、源端口，用于虚拟多个通道；协议处理标记，用于表明当前帧的类别；序列号，每传完一帧数据，序列号进行一次定值累加，用于保证数据的正确传输；以及数据字节数、净荷数据。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，该协议布置在开放系统互连参考(OSI)模型中的数据链路层与应用层之间。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，通信设备利用OSI模型中的数据链路层，提供数据端到端的传输。
4.根据权利要求2所述的基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，通信设备利用OSI模型中的应用层运行应用软件，通过调用所述的协议收发应用数据。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，序列号用于保证数据的正确传输，具体包括处理丢帧、重传、乱序、数据破坏。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟通道的可靠数据传输协议，其特征在于，每传完一帧数据，序列号加一。
7.一种系统的板间通信的双向全双工数据传输的方法，其特征在于，基于虚拟通道的可靠数据传输协议，步骤如下1)单板A和单板B初始化所述的协议；2)单板A发送首帧数据到单板B；3)单板B应答首帧数据；4)单板A发送后续数据帧；5)单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A；6)单板A发送尾帧到单板B;7)单板B应答尾帧数据；8)单板A发送结束标志帧；9)单板B收到结束标志后，把接收到的整包数据传给应用层，传输结束。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的应答基于ack响应。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步骤4)、5)、6)具体是单板A每次发送固定帧数，单板B根据协议处理标记、序列号应答单板A ；板卡A判断是否尾帧，如果是则进行步骤6)，否则循环上述步骤。
全文摘要
本发明涉及一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议，适用于丢包率较低的系统级的板间通信，是一种可靠、高效的数据传输方式，该协议报文的格式包括目的端口、源端口，用于虚拟多个通道；协议处理标记，用于表明当前帧的类别；序列号，每传完一帧数据，序列号进行一次定值累加，用于保证数据的正确传输；以及数据字节数、净荷数据。本发明所述的协议是一种简单的数据可靠传输协议，是一种基于系统的板间通信的双向全双工数据可靠传输协议。可以有效的解决单板间数据通信，适合于所有不可靠传输的数据通信通道，在HDLC、以太网链路层等数据链路上传输具有很大的优势。同时，它也支持在UDP报文的可靠传输，具有很强的移植性。
文档编号H04L12/46GK102347955SQ20111033990
公开日2012年2月8日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者周礼兵, 胡慧锋 申请人:杭州依赛通信有限公司