CN101958835B - 一种数据传输方法以及逻辑网络适配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法以及逻辑网络适配器，所述数据传输方法包括：在每个传输终端的应用层与物理传输层之间增加逻辑传输层并在其上部署一逻辑网络适配器；传输终端双方通过逻辑网络适配器建立通讯通道并进行握手，同时确定适用传输终端双方的数据传输限制条件；握手完毕后，进行数据传输：在数据发送端，应用层将数据发送给逻辑网络适配器，由逻辑网络适配器根据数据传输限制条件对数据进行正向操作处理后发送至对端；在数据接收端，逻辑网络适配器对所接收数据进行反向操作处理后上发至应用层。本发明尤其适用于不同传输方式混接的传输组网方式，它使得应用层的业务功能和处理流程不再受到传输介质的影响，方便快速地实现数据传输。

Description

一种数据传输方法以及逻辑网络适配器

技术领域

本发明涉及传输组网技术领域，尤其涉及一种应用于多种传输组网方式下的数据传输方法和逻辑网络适配器。

背景技术

在动力环境监控网络中，数据采集终端与网管中心之间的传输条件是多种多样的。发展至今，在不同的历史时期，串口、以太网、2M环、短信等方式都得到应用。这些传输条件中，有的对传输的数据长度有要求，有的则对数据内容有要求。尤其是在多种传输方式混接的传输条件下传输的数据长度和内容要求就会更加复杂。

传统的做法是针对不同的传输组网方式开发不同的业务流程。比如一种新的混接的传输方式：短信转调制解调器传输，短信要求数据内容为ASCII(American Standard Code for Information Interchange)码，且长度不能超过70个字节，调制解调器则不能出现“+++”字符串，否则容易将它由传输模式切换到命令模式。按照传统做法，要在这种传输组网下传输数据，就必须修改上层应用层的业务处理流程，将要传输的数据转换成ASCII码，再替换掉内部的“+++”字符串，并调整每次发送的数据长度不能超过70个字节，否则在经过短信传输的时候会传输失败。这样做法具有以下缺陷：在每次出现新的传输或组网情况时，都必须修改上层的应用层以兼容此组网对传输的要求，这不仅费时费力，而且维护成本也会随着组网情况的增加而提高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种逻辑网络适配器，可用于各种传输组网方式下的传输终端，实现根据当前的传输条件灵活地对传输数据进行相应处理；

本发明的另一个目的在于提供一种通用的数据传输方法，适用于各种传输组网方式下，尤其是多种传输方式混接的传输组网方式下，方便快速地实现数据传输，降低维护成本。

本发明实施例是这样实现的，

一种逻辑网络适配器，应用于传输网络中的各个传输终端，所述传输终端包括应用层和物理传输层，所述逻辑网络适配器包括：数据传输模块和数据处理模块；

所述数据传输模块，用于与对端的传输终端建立逻辑传输通道，通过该逻辑传输通道与对端进行握手，同时确定适用本端和对端双方的数据传输限制条件；用于在接收到本端应用层的待传输数据时将其交由数据处理模块进行正向操作处理，并将经处理后的数据通过物理传输层发送至对端；还用于在接收到对端发送来的数据时将其交由数据处理模块进行反向操作处理，并将经处理后的数据发送至本端的应用层；

所述数据处理模块，用于根据所述适用本端和对端双方的数据传输限制条件对数据进行正向或者反向操作处理：对所述来自本端应用层的待传输数据进行压缩、分片、转换编码及封装处理，对所述来自对端的数据进行拆包、还原编码、重组、解压缩处理。

其中，所述数据处理模块包括：压缩/解压缩单元、分片/重组单元、编码转换/还原单元、数据封装/拆包单元；

所述压缩/解压缩单元，用于对来自应用层的待传输数据进行压缩，还用于对重组后的数据进行解压缩；

所述分片/重组单元，用于将经压缩处理后的数据分成多个数据片，还用于将各数据片重组；

所述数据封装/拆包单元，用于将各数据片分别封装成发送包，还用于将发送包拆包并从中提取出数据片；

所述编码转换/还原单元，用于在将数据片封装成发送包时对其进行转换编码，还用于在对发送包进行拆包时对其进行还原编码。

其中，所述物理传输层采用串口传输方式、2M环传输方式、以太网传输方式、CDMA透传传输方式或者短信传输方式。

一种数据传输方法，应用于不同传输组网方式下，该方法包括：

在每个传输终端的应用层与物理传输层之间增加逻辑传输层，并在该逻辑传输层上面部署一个如权利要求1所述的逻辑网络适配器；

传输终端双方通过逻辑网络适配器建立通讯通道并进行握手，同时确定适用传输终端双方的数据传输限制条件；

握手完毕后，所述传输终端双方再进行数据传输：在数据发送端，本端的应用层将待传输数据发送给本端的逻辑网络适配器，由本端的逻辑网络适配器根据所述数据传输限制条件对待传输数据进行正向操作处理后通过物理传输层发送至对端；在数据接收端，本端的逻辑网络适配器对物理传输层所接收到的数据进行反向操作处理后上发至本端的应用层。

其中，所述传输终端双方进行握手同时确定适用双方的数据传输条件的步骤进一步包括：

第一传输终端的逻辑网络适配器生成入网申请包并将其通过物理传输层发送至第二传输终端，所述入网申请包包括第一传输终端的数据传输限制条件；

第二传输终端的物理传输层接收到所述入网申请包后将其发送至本端的逻辑网络适配器，由其通知应用层所述第一传输终端的入网申请事件；

在第二传输终端的应用层同意与第一传输终端通讯后，第二传输终端的逻辑网络适配器对比本传输终端的数据传输限制条件和第一传输终端的数据传输限制条件以确定适用传输终端双方的数据传输限制条件，并生成携带该适用传输终端双方的数据传输限制条件的入网申请应答包后通过物理传输层发送至第一传输终端；

第一传输终端的逻辑网络适配器解码所接收到的入网申请应答包，并将其中携带的适用传输终端双方的数据传输限制条件作为以后通讯的数据处理依据。

其中，所述适用传输终端双方的数据传输限制条件为所述第一传输终端的数据传输限制条件和第二传输终端的数据传输限制条件的总和。

其中，所述适用传输终端双方的数据传输限制条件包括最大包长、发送超时时间和数据内容要求。

其中，在握手完毕后，所述传输终端双方进行数据传输时，在数据发送端的逻辑网络适配器的数据处理过程进一步包括：

对待传输数据进行压缩；

将压缩后的数据流分片后分别制作成发送包，并对该发送包进行转换编码后放至发送缓冲区中；

从发送缓冲区中取出一发送包并将其通过物理传输层发送至对端，且在接收到对端返回的确认包后继续下一发送包的发送。

其中，在握手完毕后，所述传输终端双方进行数据传输时，数据接收端的逻辑网络适配器的数据处理过程进一步包括：

将所接收到的发送包拆包并还原编码；

检验所述发送包无损坏后，取出其中的压缩后的数据片并放至重组缓冲区中，同时生成确认包并通过物理传输层发送至对端；

待成功接收到对端所发送的全部发送包后，将所述重组缓冲区中的数据片重组，再进行解压缩即得到原始的数据。

其中，所述传输终端双方使用通用数据传输协议中的握手协议进行握手。

本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：

本发明中，传输终端双方的逻辑网络适配器先通过交互来确定适用双方的数据传输限制条件、进而按照该数据传输限制条件对待传输的数据进行处理后发送至对端，可应用于各种传输组网方式下，尤其适用于不同传输方式混接的传输组网方式下，使得应用层的业务功能和处理流程不再受到传输介质的影响，方便快速地实现数据传输，且降低了维护成本。

附图说明

图1为传统的应用层与采用不同传输方式的物理传输层的关系示意图；

图2为应用了本发明后的应用层与采用不同传输方式的物理传输层的关系示意图；

图3为本发明实施例中数据传输时的不同流动位置的数据的存在形式示意图；

图4为本发明实施例中逻辑网络适配器的功能结构示意图；

图5为本发明实施例中终端A和终端B之间的握手和交换数据传输限制条件信息的方法流程图；

图6为本发明实施例中终端A和终端B之间的数据传输过程流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想为：在应用层与物理传输层之间增加了一个逻辑传输层，并在逻辑传输层上面部署一个逻辑网络适配器，负责将应用层的待传输数据压缩、分片、换码、封装以使其成为可以顺利通过物理传输层(其传输方式包括短信方式、2M环传输方式、以太网传输方式、CDMA透传方式等)的数据。对比图1所示的传统的应用层与物理传输层的关系示意图和图2所示的应用了本发明后的应用层与物理传输层的关系示意图可知，应用本发明可使得应用层的业务功能和处理流程不再受物理传输层所采用的传输方式的影响，能够简单地实现数据传输。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中，传输终端双方分别命名为终端A和终端B。

请参阅图4，本发明实施例中逻辑网络适配器包括数据传输模块和数据处理模块；其中，数据处理模块又包括压缩/解压缩单元、分片/重组单元、编码转换/还原单元、数据封装/拆包单元。

在应用时，请参阅图3，分别在终端A和终端B的应用层与物理传输层之间增加逻辑网络传输层，在逻辑网络传输层上面部署逻辑网络适配器，并在应用层启用逻辑网络适配器时，由应用层告知逻辑网络适配器当前网络的数据传输限制条件——最大包长、发送超时、数据内容要求(比如只能传ASCII码)等等。

其工作原理为：终端A和终端B的逻辑网络适配器首先建立逻辑传输通道并通过该通道交换各自对当前网络的数据传输限制条件，然后使用彼此都认为最苛刻的条件作为后续的数据传输限制条件(由于传输终端双方对所传输数据的要求不尽相同，为了使得传输终端双方之间能够顺利地传输数据，需要确定采用统一的数据传输限制条件以满足双方的要求，例如：终端A的传输限制条件为m，终端B的传输限制条件为n，若要使得传输数据同时满足终端A和终端B的要求，可采用统一的传输限制条件o＝m∪n，则此时的传输限制条件O即可认为是所述最苛刻的条件)；当终端A/终端B的应用层将数据发给本端的逻辑网络适配器后，该逻辑网络适配器便将数据压缩、分片、换码、封装，然后通过物理传输层(比如串口)发送给对端；终端B/终端A在接收到数据后会进行反向操作——拆封、还原编码、重组、解压缩，之后将数据发送至本端的应用层。

本实施例中，以短信转调制解调器的传输方式为例描述终端A和终端B之间的数据传输方法，该方法包括：传输终端双方通过GDTP(General Data transferProtocol通用数据传输协议)协议的握手相关协议进行握手并确定适用双方的数据传输限制条件的步骤、以及传输终端双方进行数据传输的步骤。在数据传输过程中，数据在各流动位置的存在形式如图3所示。

请参阅图5，终端A和终端B初始化物理网络传输介质后，分别调用逻辑网络适配器建立逻辑通讯通道，之后终端A和终端B进行握手并确定数据传输限制条件的步骤包括：

501、终端A的逻辑网络适配器将终端A的MAC(Machine Address Code)作为身份证与本端的数据传输限制条件组合制作成GDTP入网申请包，并将该GDTP入网申请包通过物理传输层发送给终端B；

502、终端B的物理传输层在收到此GDTP入网申请包后，将其交给终端B的逻辑网络适配器；

503、终端B的逻辑网络适配器将收到此GDTP入网申请包的事件通知本端的应用层，并将终端A的MAC地址一并交给应用层以让其裁决是否允许与终端B通讯；

504、在终端B同意与终端A进行通讯时，终端B的应用层通知逻辑网络适配器同意与终端A通讯；

505、终端B的逻辑网络适配器对比终端A的数据传输限制条件和本端的数据传输限制条件，挑选出其中最苛刻的数据传输限制条件作为对终端A的申请的回复，制作成GDTP入网申请应答包后通过物理传输层发送给终端A；

506、终端A的物理传输层收到终端B的GDTP入网申请应答包后，将其交予本端的逻辑网络适配器；

507、终端A的逻辑网络适配器解码此GDTP入网申请应答包，并将其中携带的数据传输限制条件作为以后终端A和终端B通讯时的数据处理依据。

至此，终端A和终端B商定了适用双方的数据传输限制条件。握手完毕后，终端A和终端B都将使用不包含“+++”的ASCII编码且最大包长为70字节的传输限制条件将作为双方后续收发数据的限制条件——因为这个条件对终端A和终端B都是最苛刻的条件。所有满足此条件的数据包都可以正常的在短信传输段和调制解调器传输段进行正常的传输。

本实施例中，假设终端A要向终端B发送一个长度为255字节的十六进制数据，那么请参阅图6，终端A和终端B之间的数据传输过程包括以下步骤：

601、终端A的应用层将此255字节的十六进制数据流发送给终端A的逻辑网络适配器；

602、终端A的逻辑网络适配器将此255个字节的十六进数据按照LZMA(Lempel-Ziv-Markov chain-Algorithm)压缩算法压缩；

603、终端A的逻辑网络适配器将此压缩后的数据流进行分片，将各个数据片封装制作成多个GDTP发送包，并要求GDTP发送包中的编码方式为ZNBASE64(ZTE Netview版本的BASE64字符集规范)，发送的最大包长为70字节；

604、终端A的逻辑网络适配器将制作完成的若干个GDTP发送包放到发送缓冲区中；

605、终端A的逻辑网络适配器从发送缓冲区中取出GDTP发送包并通过物理传输层发送给终端B；

606、终端B从本端的物理传输层上收到GDTP发送包后，将其交给本端的逻辑网络适配器；

607、终端B的逻辑网络适配器将GDTP发送包拆包、还原ZNBASE64编码，在校验该GDTP发送包无损坏后，取出其中的压缩过后的数据片放至重组缓冲区中；同时，终端B的逻辑网络适配器生成一个成功接收当前GDTP发送包的确认包，并通过物理传输层发送给终端A；

608、终端A的物理传输层收到来自终端B的GDTP确认包后，将其交给本端的逻辑网络适配器；

609、终端A的逻辑网络适配器再解码此确认包后，得知终端B已经成功接收了当前的GDTP发送包，

610、重复执行步骤605至609，直到终端A的逻辑网络适配器的发送缓冲区中的所有GDTP发送包都已经成功发送给终端B；

611、终端B的逻辑网络适配器将重组缓冲区中的数据片重组成压缩后的数据量，再经过解压缩还原成255个字节的数据量；

612、终端B的逻辑网络适配器将此255个字节的数据流上发给终端B的应用层。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逻辑网络适配器，应用于传输网络中的各个传输终端，所述传输终端包括应用层和物理传输层，其特征在于，所述逻辑网络适配器包括：数据传输模块和数据处理模块；

所述数据传输模块，用于与对端的传输终端建立逻辑传输通道，通过该逻辑传输通道与对端进行握手，同时确定适用本端和对端双方的数据传输限制条件；用于在接收到本端应用层的待传输数据时将其交由数据处理模块进行正向操作处理，并将经处理后的数据通过物理传输层发送至对端；还用于在接收到对端发送来的数据时将其交由数据处理模块进行反向操作处理，并将经处理后的数据发送至本端的应用层；

所述数据处理模块，用于根据所述适用本端和对端双方的数据传输限制条件对数据进行正向或者反向操作处理：对来自本端应用层的待传输数据进行压缩、分片、转换编码及封装处理，对来自对端的数据进行拆包、还原编码、重组、解压缩处理。

2.如权利要求1所述的逻辑网络适配器，其特征在于，所述数据处理模块包括：压缩/解压缩单元、分片/重组单元、编码转换/还原单元、数据封装/拆包单元；

所述压缩/解压缩单元，用于对来自应用层的待传输数据进行压缩，还用于对重组后的数据进行解压缩；

所述分片/重组单元，用于将经压缩处理后的数据分成多个数据片，还用于将各数据片重组；

所述数据封装/拆包单元，用于将各数据片分别封装成发送包，还用于将发送包拆包并从中提取出数据片；

所述编码转换/还原单元，用于在将数据片封装成发送包时对其进行转换编码，还用于在对发送包进行拆包时对其进行还原编码。

3.如权利要求1所述的逻辑网络适配器，其特征在于，所述物理传输层采用串口传输方式、2M环传输方式、以太网传输方式、CDMA透传方式或者短信传输方式。

4.一种数据传输方法，应用于不同传输组网方式下，其特征在于，该方法包括：

在每个传输终端的应用层与物理传输层之间增加逻辑传输层，并在该逻辑传输层上面部署一个如权利要求1所述的逻辑网络适配器；

传输终端双方通过逻辑网络适配器建立通讯通道并进行握手，同时确定适用传输终端双方的数据传输限制条件；

握手完毕后，所述传输终端双方再进行数据传输：在数据发送端，本端的应用层将待传输数据发送给本端的逻辑网络适配器，由本端的逻辑网络适配器根据所述数据传输限制条件对待传输数据进行正向操作处理后通过物理传输层发送至对端；在数据接收端，本端的逻辑网络适配器对物理传输层所接收到的数据进行反向操作处理后上发至本端的应用层。

5.如权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述传输终端双方进行握手同时确定适用双方的数据传输条件的步骤进一步包括：

第一传输终端的逻辑网络适配器生成入网申请包并将其通过物理传输层发送至第二传输终端，所述入网申请包包括第一传输终端的数据传输限制条件；

第二传输终端的物理传输层接收到所述入网申请包后将其发送至本端的逻辑网络适配器，由其通知应用层所述第一传输终端的入网申请事件；

在第二传输终端的应用层同意与第一传输终端通讯后，第二传输终端的逻辑网络适配器对比本传输终端的数据传输限制条件和第一传输终端的数据传输限制条件以确定适用传输终端双方的数据传输限制条件，并生成携带该适用传输终端双方的数据传输限制条件的入网申请应答包后通过物理传输层发送至第一传输终端；

第一传输终端的逻辑网络适配器解码所接收到的入网申请应答包，并将其中携带的适用传输终端双方的数据传输限制条件作为以后通讯的数据处理依据。

6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述适用传输终端双方的数据传输限制条件为所述第一传输终端的数据传输限制条件和第二传输终端的数据传输限制条件的总和。

7.如权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述适用传输终端双方的数据传输限制条件包括最大包长、发送超时时间和数据内容要求。

8.如权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，在握手完毕后，所述传输终端双方进行数据传输时，在数据发送端的逻辑网络适配器的数据处理过程进一步包括：

对待传输数据进行压缩；

将压缩后的数据流分片后分别制作成发送包，并对该发送包进行转换编码后放至发送缓冲区中；

从发送缓冲区中取出一发送包并将其通过物理传输层发送至对端，且在接收到对端返回的确认包后继续下一发送包的发送。

9.如权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，在握手完毕后，所述传输终端双方进行数据传输时，数据接收端的逻辑网络适配器的数据处理过程进一步包括：

将所接收到的发送包拆包并还原编码；

检验所述发送包无损坏后，取出其中的压缩后的数据片并放至重组缓冲区中，同时生成确认包并通过物理传输层发送至对端；

待成功接收到对端所发送的全部发送包后，将所述重组缓冲区中的数据片重组，再进行解压缩即得到原始的数据。

10.如权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述传输终端双方使用通用数据传输协议中的握手协议进行握手。

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