一种碎片化数据通信方法及装置与流程

本公开涉及互联网，具体涉及通信、物联网，尤其涉及一种碎片化数据通信方法及装置。

背景技术：

1、当前在通信领域中，主要是通过小帧传输和分帧传输的方式对数据进行网络传输，然而这两种方式都会增加各种帧头和帧尾的开销。在帧头中往往包含各种数据来源、路由路径、数据属性、数据目的、数据端口等各种开销。

2、进一步的，当前使用小帧传输和分帧传输的方式，都需要按照顺序进行数据传输，一旦遇到通信误码和干扰，必将导致帧顺序不对，最后导致数据重发开销。并且，所有小帧都需要按照同一个路径进行转发，不能分路径进行转发，这会严重影响数据传输的效率。

3、综上所述，在当前的数据传输的过程中，为实现对数据的高效传输，往往会造成数据传输的高开销和乱序的问题，进一步反而会降低数据传输的效率和抗干扰性。因此，需要提供的一种数据通信方法，既可以提升数据在传输的过程中的抗干扰能力和传输效率高，又可以对数据进行可乱序传输、可由不同路径、不同通道、不同接口进行传输。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本公开旨在提供一种碎片化数据通信方法和装置。本公开利用数据碎片化分割，使得数据在网络通信的过程中，抗干扰能力强、传输效率高，并且碎片化数据可在通信过程中进行乱序传输。进一步的，在本公开利用数据碎片化分割的基础上，可以结合信道碎片渗透传输以进行数据的传输，以实现对数据高效传输，抗干扰能力的提升。

2、为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种碎片化数据通信方法，所述方法包括：确认一个待传输数据帧；将所述待传输数据帧按照预设规则进行碎片化分割，形成预设格式的碎片块，其中所述碎片块包括：一个控制块和至少一个数据块；将所述碎片块通过通信网络进行传输，至目标节点后对所述碎片块进行拼接还原。

3、在一些实施例中，所述预设格式的碎片块包括：所述控制块至少包括控制块头、数据帧摘要信息、控制块校验码，用于记录和传输所述待传输数据帧的摘要信息和特征信息；所述数据块至少包括数据块头、数据内容、数据块校验码，用于记录和传输所述待传输数据帧的数据内容，且所述数据块可以为长度相同或不同的数据块。

4、在一些实施例中，所述方法还包括：响应于所述待传输数据帧进行分割时，产生一个控制块校验码，其中，所述控制块校验码同时记录于所述控制块中和同源数据块的所述数据块头中，用于匹配所述控制块和所述数据块来源于同一所述待传输数据帧；其中所述同源数据块为来源于同一待传输数据帧的数据块。

5、在一些实施例中，所述将所述待传输数据帧按照预设规则进行碎片化分割，包括：获取所述待传输数据帧的长度，对所述待传输数据帧可以以长度相同或长度不同的分割方式分割为一个所述控制块和所述至少一个数据块；将所述待传输数据帧的长度记录于所述控制块的预设位置，其中所述控制块的预设位置为所述控制块的数据帧摘要信息。

6、在一些实施例中，所述将所述碎片块通过通信网络进行传输时，以已分割的碎片块的形式进行独立传输；其中；在传输过程中，不对所述碎片块进行修改或拼接；其中，所述独立传输为所述碎片块的传输可以不受限于传输顺序和传输路径。

7、在一些实施例中，所述方法还包括：在所述碎片块到达至所述目标节点后，对所述碎片块进行校验，并依据所述碎片块的类型进行存储；响应于所述控制块校验码的校验结果为通过后，将所述控制块存储于控制块存储队列中；响应于所述数据块校验码的校验结果为通过后，匹配与所述数据块来源于同一所述待传输数据帧的所述控制块，将所述数据块存储于所述控制块对应的数据块存储队列中。

8、在一些实施例中，所述方法还包括：获取所述碎片块的块识别码，其中，所述块识别码至少包含在所述数据块头或所述控制块头中；根据所述块识别码确定所述碎片块的类型；其中，响应于所述块识别码为1-n的数值时，则确定所述碎片块的类型为所述数据块，及确定所述数据块在所述待传输数据帧被分割前的分割位置；响应于所述识别码为大于n的数值时，则确定所述碎片块的类型为所述控制块。

9、在一些实施例中，所述至目标节点后对所述碎片块进行拼接还原，还包括：当所述碎片块达到所述目标节点后，对所述碎片块进行校验并存储；响应于所述碎片块校验通过后，获取所述碎片块的块识别码和所述数据帧识别码，其中所述块识别码记录于所述数据块的数据块头中或者所述控制块的控制块头中，所述数据帧识别码同时记录于所述控制块中和同源数据块的所述数据块头中；根据所述数据帧识别码匹配与所述数据块来源于同一所述待传输数据帧的所述控制块和其他所述同源数据块；根据所述数据块的块识别码的序号定位所述数据块的分割位置；根据来源于同一所述待传输数据帧的所述控制块和所述数据块，并且结合所述同源数据块的分割位置完成所述碎片块的拼接还原。

10、在一些实施例中，所述方法还包括：对所述碎片块的校验方法可以为固定校验方法，也可以为动态校验方法；其中，响应于所述校验码的校验方法为动态校验方法时，将所述动态检验方法的程序记录于所述控制块数据帧摘要信息中，或记录于与所述数据块来源于同一所述待传输数据帧的控制块数据帧摘要信息中。

11、在一些实施例中，所述方法还包括：在所述碎片块全部达到所述目标节点前，可以通过所述通信网路中的数据块接收节点相互转发或补发接收到的所述数据块，并将全部或部分所述数据块同步至所述目标节点或转发节点。

12、在一些实施例中，所述方法还包括：在将所述碎片块通过通信网络进行传输前，对所述碎片块的发送进行发送完整性检查；在所述碎片块传输至通信接收节点后，在所述通信接收节点对所述碎片块的接收进行接收完整性检查，其中所述通信接收节点为所有能够接收到所述碎片块的通信节点。

13、在一些实施例中，所述方法还包括：响应于所述接收完整性检查不通过时，则由所述通信接收节点向其他接收节点发送可信请求通知；若所述其他接收节点储存有所述通信接收节点缺少的碎片块，则将所述缺少的碎片块发送出去。

14、本公开的第二方面提供了一种信道碎片化渗透传输的通信方法，应用于第一方面中任一种碎片化数据通信方法，，以进行通信网络传输。

15、在一些实施例中，所述通信信道碎片渗透传输的通信方法，包括：在对所述碎片块进行传输前，监测通信信道资源，以确定所述通信信道资源的空闲资源；根据所述通信信道资源的空闲资源匹配出可传输长度的碎片块；将所述可传输长度的碎片块通过所述信道空闲资源进行渗透传输。

16、在一些实施例中，所述方法还包括：响应于所述通信信道资源的空闲资源无法匹配出可传输长度的碎片块，则获取所述通信信道资源的最小空闲资源；根据所述通信信道资源的最小空闲资源确认所述碎片块的最大可传输长度；通过所述碎片块的最大可传输长度反馈，调整所述碎片块的碎片化长度。

17、在一些实施例中，所述方法还包括：将所述通信信道分割为至少一个子信道；通过一个所述子信道匹配传输一个所述待传输碎片块；或通过至少一个所述子信道同时匹配传输一个所述待传输碎片块；或通过一个所述子信道在预设时间内匹配传输一个所述待传输碎片块；或通过至少一个所述子信道在随机时间内匹配传输一个所述待传输碎片块。

18、在本公开的第三方面提供了一种碎片化数据通信装置，该装置应用于第一方面中任一种碎片化数据通信方法，该装置至少包括：确认单元，被配置为确认一个待传输数据帧；碎片分割单元，被配置为将所述待传输数据帧按照预设规则进行碎片化分割，形成预设格式的碎片块，其中所述碎片块包括：一个控制块和至少一个数据块；传输单元，被配置为将所述碎片块通过通信网络进行传输，至目标节点后对所述碎片块进行拼接还原。

19、在本公开的第四方面提供了一种信道碎片化渗透传输的通信装置，该装置应用于第二方面中任一种信道碎片化渗透传输的通信方法，该装置包括：包括信道碎片渗透传输单元，被配置为：将所述待传输数据帧进行碎片化分割后，可应用于通信信道碎片渗透传输的通信方法，以进行通信网络传输。

20、在本公开的第五方面提供了一种通信设备，包括：用于存储处理器可执行指令的存储器；处理器，与所述存储器连接；其中，所述处理器被配置为执行第一方面或第二方面任意可能实现的方法。

21、在本公开的第六方面提供了一种通信设备，当所述存储介质中的指令由计算机的处理器执行时，使得计算机能够执行如第一方面或第二方面任意可能实现的方法。

22、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

23、在对数据进行传输的过程中，由于数据帧碎片化的设置，无需考虑碎片块的发送顺序，可以随机乱序发送控制块和数据块。数据帧碎片化后，基于碎片分割、乱序传输、拼接还原的原则，碎片块可以在通信网络中任意的各信道、各频点、各端口、各节点、各路径进行单次传输、多次传输、渗透传输，可同时并行传输、可分时间隔传输。在可靠通信系统、机密通信系统中，随机乱序的进行碎片块发送时，数据的完整性由通信节点进行完整性检查和碎片块冗余补差来保证。在多通信节点的通信网络中，多个通信节点进行碎片块的发送及中继转发，在接收通信节点，利用碎片块冗余接收补差的方式，保证了数据帧在干扰和误码的情况下碎片块的可靠性。多点补差结合可信补差双重极致保证了碎片传输的绝对可靠性和完整性；再配合灵活的随机跳频、切换端口、节点、选路，以及随机的分割、绕码等加密技术，让通信更加安全。