虚拟多通道智能化数据通信处理系统及其计算平台的制作方法

[0001]
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及虚拟多通道智能化数据通信处理系统及其计算平台。


背景技术：

[0002]
目前，现有技术中通过多通道智能化数据通信处理系统(multi-channel communication system，mccs)实现的通信前置计算机(communication front computer，cfc)已经广泛应用于多个国家的多个出口型信息处理系统中。使用cfc设备，可以实现内部信息系统与外部信息系统点对点的低速链接及信息交互，然而，随着用户国通信基础设施的完善，通信网络逐步由低速点对点信道向高速ip通信网络发展。
[0003]
因此，需要针对支持高速ip通信网络的实现，对现有的信息处理系统进行升级改造。但是，如果对现有的信息处理系统进行软硬件的全面升级，不仅需要投入大量的财力和人力，还需要耗费大量时间，且会带来系统软件不稳定的风险。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了虚拟多通道智能化数据通信处理系统及其计算平台，以解决现有的不支持对外ip通信能力的信息处理系统接入高速ip通信网络时需要对软硬件进行全面升级，导致实现高速ip通信能力的过程中耗费较大且可能带来系统不稳定的问题。
[0005]
第一方面，本发明提供的虚拟多通道智能化数据通信处理系统，所述系统采用设备虚拟化的方式，将所述系统设置于内部信息系统与外部信息系统之间，用于与所述内部信息系统和外部信息系统进行信息交互；
[0006]
其中，所述系统与内部信息系统通过ip网络通信方式进行信息交互，所述系统与外部信息系统通过对外通信方式进行信息交互，即所述系统根据外部信息系统的通信网络，采用与所述通信网络相应的通信方式；所述对外通信方式包括ip网络通信方式；
[0007]
所述设备虚拟化的方式通过系统中的总控模块、虚拟通道管理模块、外部网络处理模块、数据分析模块、和内部网络处理模块实现。
[0008]
进一步地，在一种实现方式中，所述总控模块，用于加载所述系统的虚拟网络地址，监视并管理所述系统中所有模块的运行状态，以及协调所述所有模块协同工作；
[0009]
所述虚拟通道管理模块，用于建立虚拟通道与所述外部信息系统在通信时的映射关系，管理维护所述虚拟通道的状态，以及控制所述虚拟通道的数据收发；
[0010]
所述外部网络处理模块，用于与所述外部信息系统建立网络通信，进行网络数据的收发和交互；
[0011]
所述数据分析模块，用于对所述网络数据的格式进行分析、校验和格式转换；
[0012]
所述内部网络处理模块，用于与内部信息系统建立ip网络通信，进行所述网络数据的收发和交互，所述ip网络通信包括tcp或udp。
[0013]
进一步地，在一种实现方式中，所述总控模块，包括：
[0014]
虚拟网络地址加载单元，用于所述系统启动后，加载所述总控模块的配置，读取所述系统的网络地址，即所述虚拟网络地址；加载所述虚拟网络地址，并调度启动所述系统中除了总控模块的其他各个模块；
[0015]
外部信息接收单元，用于当所述外部网络处理模块收到来自外部信息系统的外部信息时，调度所述数据分析模块对外部信息进行分析处理，获取分析处理后的外部信息；将所述分析处理后的外部信息通报给虚拟通道管理模块；通过所述虚拟通道管理模块根据外部信息系统的网络地址，获取所述外部信息系统的网络地址映射的虚拟通道号；调用所述内部网络处理模块，将所述分析处理后的外部信息与映射的虚拟通道信息发送至内部信息系统；
[0016]
内部信息接收单元，用于当所述内部网络处理模块收到来自内部信息系统的内部信息时，调度所述虚拟通道管理模块，根据所述内部信息获取转换映射出的外部信息系统的网络地址；调用所述数据分析模块，对所述内部信息进行数据分析，获得数据分析后的内部信息；调度所述外部网络处理模块，通过所述外部网络处理模块，将所述数据分析后的内部信息采用对外通信方式发送到与网络地址对应的外部信息系统；
[0017]
监控单元，用于当所述系统中任一模块的工作线程超时或僵死时，关闭并重启超时或僵死的所述工作线程。
[0018]
进一步地，在一种实现方式中，所述虚拟通道管理模块，包括：
[0019]
映射关系建立单元，用于加载所述外部信息系统的名称和网络地址，同时加载所述虚拟通道的配置信息，所述配置信息包括外部信息系统的名称和虚拟通道号，根据所述外部信息系统的名称，建立所述外部信息系统的网络地址、端口号信息与虚拟通道号的映射关系；
[0020]
第一信息转换单元，用于当所述内部网络处理模块收到内部信息系统向外部信息系统发送的内部信息时，所述第一信息转换单元根据虚拟通道号，以及所述虚拟通道号与外部信息系统的网络地址和端口号信息的映射关系，转换获得所述外部信息系统的网络地址和端口号信息，给所述外部网络处理模块向外部信息系统发送信息时使用；所述内部信息的报文头包含虚拟通道号；
[0021]
第二信息转换单元，用于当所述外部网络处理模块收到外部信息系统向内部信息系统发送的外部信息时，所述第二信息转换单元根据源端系统的网络地址，转换出所述源端系统对应的虚拟通道号，即所述外部信息系统的虚拟通道号，将所述虚拟通道号提供给内部网络处理模块；
[0022]
状态维护单元，用于通过链路维护报实时维护所述虚拟通道的状态；
[0023]
计数单元，用于当从任一所述外部信息系统收到1条外部信息时，对所述外部信息系统对应的虚拟通道的接收计数加1；当向任一所述外部信息系统发送1条内部信息时，对所述外部信息系统对应的虚拟通道的发送计数加1；
[0024]
关闭单元，用于当所述虚拟通道的状态为关闭时，通知所述总控模块丢弃虚拟通道对应的外部信息系统的所有数据，并设置所述虚拟通道发送与接收的计数均为0。
[0025]
进一步地，在一种实现方式中，所述状态维护单元，包括：
[0026]
待激活状态维护子单元，用于设置各个所述虚拟通道的状态为待激活，每隔1个超时周期向每个虚拟通道对应的外部信息系统发送链路维护报；
[0027]
激活状态维护子单元，用于收到所述虚拟通道对应的外部信息系统的链路维护报时，设置所述虚拟通道状态为激活；如果连续3个超时周期未收到所述虚拟通道对应的外部信息系统的链路维护报，则设置所述虚拟通道的状态为待激活；
[0028]
关闭状态维护子单元，用于收到所述内部信息系统发来的关闭某虚拟通道的命令时，设置所述虚拟通道的状态为关闭，同时停止向所述虚拟通道对应的外部信息系统发送链路维护报；如果收到所述内部信息系统发来的打开虚拟通道的命令，则设置所述虚拟通道的状态为待激活，同时每隔1个超时周期向所述通道对应的外部信息系统发送链路维护报。
[0029]
进一步地，在一种实现方式中，所述外部网络处理模块，包括：
[0030]
第一接收单元，用于接收所述外部信息系统的外部信息，并将所述外部信息发送至数据分析模块；
[0031]
第一发送单元，用于将经过所述数据分析模块进行分析转换后的内部信息，采用外部通信方式发送到对应的外部信息系统。
[0032]
进一步地，在一种实现方式中，所述数据分析模块，包括：
[0033]
外部信息处理单元，用于对收到的所述外部信息进行处理，去除网络报文头，提取数据正文，进行数据格式分析，转换成内部信息格式，并将对所述外部信息的分析处理结果通报给虚拟通道管理模块；
[0034]
内部信息处理单元，用于对收到的内部信息进行数据格式分析转换，并加上网络报文头，即将所述内部信息转换为外部信息的数据格式。
[0035]
进一步地，在一种实现方式中，所述内部网络处理模块，包括：
[0036]
第二接收单元，用于接收所述内部信息系统向外部信息系统发送的内部信息；
[0037]
第二发送单元，用于将从所述外部信息系统收到的外部信息以及映射的虚拟通道信息组装成内部信息报文，发送给所述内部信息系统；
[0038]
当所述内部网络处理模块将外部信息与虚拟通道号组装成内部信息报文，发送给所述内部信息系统时，用于欺骗所述内部信息系统：组装获得的内部信息报文来自于某虚拟通道。
[0039]
第二方面，本发明还提供一种计算平台，所述计算平台用于实现所述虚拟多通道智能化数据通信处理系统的虚拟。
[0040]
进一步地，在一种实现方式中，所述计算平台包括计算机。
[0041]
有益效果：本发明采用了虚拟化技术，虚拟了多通道智能化数据通信处理系统，设置在信息处理系统(以下简称内部信息系统)与信息源或外部信息处理系统(以下简称外部信息系统)之间，对内部信息系统呈现多通道智能化数据通信处理系统的特征，与内部信息系统进行信息交互；对外直接使用外部信息系统的通信网络，如ip网络进行ip通信。本发明实现原理简单可靠，通过工程实践证明，本发明能使只支持点对点通信的信息系统，在不做软硬件全面升级的情况下，通过加入虚拟多通道智能化数据通信处理系统，就能实现对ip通信的支持，相较于现有技术，具有简单、可靠、经济、稳妥的特点。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简
单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]
图1是本发明实施例部分提供的虚拟多通道智能化数据通信处理系统的结构示意图；
[0044]
图2是本发明实施例部分提供的虚拟cfc在真实系统中应用的互联示意图；
[0045]
图3是本发明实施例部分提供的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中虚拟通道状态变迁示意图。
具体实施方式
[0046]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0047]
本发明实施例公开了虚拟多通道智能化数据通信处理系统及其计算平台，本系统应用于装备了多通道智能化数据通信处理系统设备但不具备除了点对点通信方式的其他通信方式，如ip通信方式的指挥信息系统，通过应用虚拟多通道智能化数据通信处理系统，可以极大的减少全面升级软硬件设施来支持ip通信能力的耗费，同时可以最大程度的避免升级带来的整个信息系统不稳定的风险。
[0048]
如图1至图3所示，本实施例提供的虚拟多通道智能化数据通信处理系统，所述系统采用设备虚拟化的方式，将所述系统设置于内部信息系统与外部信息系统之间，用于与所述内部信息系统和外部信息系统进行信息交互；
[0049]
其中，所述系统与内部信息系统通过ip网络通信方式进行信息交互，所述系统与外部信息系统通过对外通信方式进行信息交互，即所述系统根据外部信息系统的通信网络，采用与所述通信网络相应的通信方式；所述对外通信方式包括ip网络通信方式；
[0050]
如图1所示，所述设备虚拟化的方式通过系统中的总控模块、虚拟通道管理模块、外部网络处理模块、数据分析模块、和内部网络处理模块实现。
[0051]
现有技术中，原先的相关设备如cfc，在对外通信时只支持点对点通信方式，当通信基础设施升级，有了新的通信方式如ip网络通信时，原先的相关设备如cfc，不支持新的通信方式，如不支持ip网络通信，通过本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统，即可通过虚拟化的方式实现对外新的通信方式的支持。
[0052]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述总控模块，用于加载所述系统的虚拟网络地址，监视并管理所述系统中所有模块的运行状态，以及协调所述所有模块协同工作；
[0053]
所述虚拟通道管理模块，用于建立虚拟通道与所述外部信息系统在通信时的映射关系，管理维护所述虚拟通道的状态，以及控制所述虚拟通道的数据收发；
[0054]
所述外部网络处理模块，用于与所述外部信息系统建立网络通信，进行网络数据的收发和交互；本实施例中，所述外部信息系统的通信方式具体由用户的基础通信设施和系统规划设计决定。
[0055]
所述数据分析模块，用于对所述网络数据的格式进行分析、校验和格式转换；
[0056]
所述内部网络处理模块，用于与内部信息系统建立ip网络通信，进行所述网络数据的收发和交互，所述ip网络通信包括tcp或udp。
[0057]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述总控模块，包括：
[0058]
虚拟网络地址加载单元，用于所述系统启动后，加载所述总控模块的配置，读取所述系统的网络地址，即所述虚拟网络地址；加载所述虚拟网络地址，并调度启动所述系统中除了总控模块的其他各个模块；本实施例中，所述虚拟网络地址即需要虚拟的mccs的ip地址。
[0059]
外部信息接收单元，用于当所述外部网络处理模块收到来自外部信息系统的外部信息时，调度所述数据分析模块对外部信息进行分析处理，获取分析处理后的外部信息；将所述分析处理后的外部信息通报给虚拟通道管理模块；通过所述虚拟通道管理模块根据外部信息系统的网络地址，获取所述外部信息系统的网络地址映射的虚拟通道号；调用所述内部网络处理模块，将所述分析处理后的外部信息与映射的虚拟通道信息发送至内部信息系统；
[0060]
内部信息接收单元，用于当所述内部网络处理模块收到来自内部信息系统的内部信息时，调度所述虚拟通道管理模块，根据所述内部信息获取转换映射出的外部信息系统的网络地址；调用所述数据分析模块，对所述内部信息进行数据分析，获得数据分析后的内部信息；调度所述外部网络处理模块，通过所述外部网络处理模块，将所述数据分析后的内部信息采用对外通信方式发送到与网络地址对应的外部信息系统；
[0061]
本实施例中，现有技术中的cfc有信道配置，每个信道对应外部系统名称，在通过本实施例所述的方法将cfc虚拟化后，在内部系统同样有信道配置，根据所述信道配置中的信道号得到外部系统名称，通过所述外部系统名称得到其对应的网络地址。
[0062]
监控单元，用于当所述系统中任一模块的工作线程超时或僵死时，关闭并重启超时或僵死的所述工作线程。本实施例中，超时是线程在规定的时间内没有响应，而僵死则是线程出问题，再也无法响应外部的请求。
[0063]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述虚拟通道管理模块，包括：
[0064]
映射关系建立单元，用于加载所述外部信息系统的名称和网络地址，同时加载所述虚拟通道的配置信息，所述配置信息包括外部信息系统的名称和虚拟通道号，根据所述外部信息系统的名称，建立所述外部信息系统的网络地址、端口号信息与虚拟通道号的映射关系；
[0065]
本实施例中，所述虚拟通道的配置信息就是原先内部系统针对cfc的通道配置信息，虚拟多通道智能化数据通信处理系统的优势在于：对内部不做改变，内部系统还像原先一样配置通道信息，具体配置一般包括：通道号，目端系统名称，信道同步还是异步，起始位、停止位、校验位等信息，这些配置在虚拟多通道智能化数据通信处理系统中实际只使用了通道号与目端系统名称。
[0066]
第一信息转换单元，用于当所述内部网络处理模块收到内部信息系统向外部信息系统发送的内部信息时，所述第一信息转换单元根据虚拟通道号，以及所述虚拟通道号与外部信息系统的网络地址和端口号信息的映射关系，转换获得所述外部信息系统的网络地址和端口号信息，给所述外部网络处理模块向外部信息系统发送信息时使用；所述内部信息的报文头包含虚拟通道号；
[0067]
第二信息转换单元，用于当所述外部网络处理模块收到外部信息系统向内部信息
系统发送的外部信息时，所述第二信息转换单元根据源端系统的网络地址，转换出所述源端系统对应的虚拟通道号，即所述外部信息系统的虚拟通道号，将所述虚拟通道号提供给内部网络处理模块；当表达信息收发时，一般表述成源端系统与目端系统，即发送方和接收方。本实施例中，所述第二信息转换单元中的源端系统即指外部信息系统。
[0068]
状态维护单元，用于通过链路维护报实时维护所述虚拟通道的状态；具体的，本实施例中，如图3所示，描述了虚拟通道状态变迁过程。
[0069]
计数单元，用于当从任一所述外部信息系统收到1条外部信息时，对所述外部信息系统对应的虚拟通道的接收计数加1；当向任一所述外部信息系统发送1条内部信息时，对所述外部信息系统对应的虚拟通道的发送计数加1；
[0070]
关闭单元，用于当所述虚拟通道的状态为关闭时，通知所述总控模块丢弃虚拟通道对应的外部信息系统的所有数据，并设置所述虚拟通道发送与接收的计数均为0。
[0071]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述状态维护单元，包括：
[0072]
待激活状态维护子单元，用于设置各个所述虚拟通道的状态为待激活，每隔1个超时周期向每个虚拟通道对应的外部信息系统发送链路维护报；具体的，本实施例中，所述待激活状态可以表示为iact。所述1个超时周期可以设置为2秒。
[0073]
激活状态维护子单元，用于收到所述虚拟通道对应的外部信息系统的链路维护报时，设置所述虚拟通道状态为激活；如果连续3个超时周期未收到所述虚拟通道对应的外部信息系统的链路维护报，则设置所述虚拟通道的状态为待激活；具体的，本实施例中，所述激活状态可以表示为act。
[0074]
关闭状态维护子单元，用于收到所述内部信息系统发来的关闭某虚拟通道的命令时，设置所述虚拟通道的状态为关闭，同时停止向所述虚拟通道对应的外部信息系统发送链路维护报；如果收到所述内部信息系统发来的打开虚拟通道的命令，则设置所述虚拟通道的状态为待激活，同时每隔1个超时周期向所述通道对应的外部信息系统发送链路维护报。具体的，本实施例中，所述关闭状态可以表示为off。
[0075]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述外部网络处理模块，包括：
[0076]
第一接收单元，用于接收所述外部信息系统的外部信息，并将所述外部信息发送至数据分析模块；
[0077]
第一发送单元，用于将经过所述数据分析模块进行分析转换后的内部信息，采用外部通信方式发送到对应的外部信息系统。
[0078]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述数据分析模块，包括：
[0079]
外部信息处理单元，用于对收到的所述外部信息进行处理，去除网络报文头，提取数据正文，进行数据格式分析，转换成内部信息格式，并将对所述外部信息的分析处理结果通报给虚拟通道管理模块；
[0080]
内部信息处理单元，用于对收到的内部信息进行数据格式分析转换，并加上网络报文头，即将所述内部信息转换为外部信息的数据格式。
[0081]
本实施例中，所述数据分析模块负责对各种数据格式进行分析、校验和格式转换，
本发明中内置多种数据格式的处理规范，由于是对多通道智能化通信处理系统的虚拟化，所以此处数据分析模块内置的数据格式处理规范要更多，能对这些数据格式进行预处理，支持这些数据格式互相转换，同时，本发明的数据分析模块功能具有良好的扩展性，可扩展更多的不同格式的数据；本实施例中，所述校验具体可采用如奇偶校验等校验方式实现。
[0082]
本发明中，所述数据分析模块主要针对外部信息系统或信息源有多种数据报文格式，而用户系统不能处理多种数据报文格式，只能处理单一数据报文格式，通过本模块，可以把多种数据报文格式归一化单一数据报文格式，这样用户系统通过本发明就能间接地处理多种格式的数据报文。
[0083]
本实施例所述的虚拟多通道智能化数据通信处理系统中，所述内部网络处理模块，包括：
[0084]
第二接收单元，用于接收所述内部信息系统向外部信息系统发送的内部信息；
[0085]
第二发送单元，用于将从所述外部信息系统收到的外部信息以及映射的虚拟通道信息组装成内部信息报文，发送给所述内部信息系统；
[0086]
当所述内部网络处理模块将外部信息与虚拟通道号组装成内部信息报文，发送给所述内部信息系统时，用于欺骗所述内部信息系统：组装获得的内部信息报文来自于某虚拟通道。
[0087]
在本实施例提供的虚拟多通道智能化数据通信处理系统的基础上，本实施例还提供一种计算平台，所述计算平台用于实现所述虚拟多通道智能化数据通信处理系统的虚拟。所述计算平台包括计算机。
[0088]
具体的，在本发明的一个实施例中，图2为采用了本发明技术实现的虚拟通信前置计算机(communication front computer，cfc)，即虚拟cfc设备，所述cfc为根据多通道智能化数据通信处理系统实现的通信前置计算机，在真实系统中应用互联图。图中虚拟cfc对内部信息系统呈现cfc的特征，支持多通道点对点的通信方式；而对外部信息系统则呈现新的通信能力，支持ip通信，通过该虚拟cfc设备的加入，以前只具备点对点通信能力的内部信息系统具有了对外ip通信的能力。
[0089]
取得的具体实效如下：单个cfc本身具有8个通信信道，通过一台cfc可以最多连接8个外部系统，而加入的这一台虚拟cfc设备单机虚拟了3台cfc，即具有24条对外通信信道，可以最多连接24个外部系统，并且由于对外采用ip通信，实际对外只需连接一条ip网线即可，避免了繁杂的点对点通信接线。这些能力的提升并不需要升级内部系统。具体的，一台虚拟的cfc设备能够虚拟的cfc数量取决于设备的性能。所述设备即指一种计算平台，所述计算平台用于实现所述虚拟多通道智能化数据通信处理系统的虚拟，所述计算平台包括计算机。
[0090]
本发明提出了虚拟多通道智能化数据通信处理系统及其计算平台，通过设备虚拟化，虚拟了多通道智能化数据通信处理系统设备，对内部呈现多通道智能化数据通信处理系统的特征，使得内部信息系统在不进行升级的情况下具备新的通信能力，如ip通信能力，相较于现有技术，本发明具有简单、可靠、经济、稳妥的特点。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明设备虚拟化思想的前提下，所述设备虚拟化思想即对内部信息系统虚拟能够支持的设备，对外呈现新的功能，实现在现有系统不进行升级的情况下，具备新的能力，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。本实施
例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。