CN104009956A - 一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，当不存在与被请求前端设备绑定的内部网闸模块且存在空闲内部网闸模块时，将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定，在不存在空闲内部网闸模块时查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块，将最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定，最终通过与被请求前端设备绑定的内部网络模块对应的外部网闸模块获取数据，以此实现当监控终端的前端设备个数大于当前系统传输上限时，系统自动实行资源抢占机制，重新分配资源，以提高系统的使用效率。

Description

一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法。

背景技术

隔离网闸技术主要应用于网络安全隔离，其在两个独立的网络之间使用隔离网闸，并在网络传输的链路层断开网络链接，使用物理拷贝的方式，实现两个网络之间的数据安全隔离传输。作为隔离网闸技术典型的实施方式，如图1所示，外部网络安全性不高，内部网络为安全性很高的专用网络，在正常情况下，外部网络和内部网络完全断开，隔离网闸设置于外部网络和内部网络之间，并以信息摆渡的方式，选择性的通过外网服务器与外部网络连接或通过内网服务器和内部网络连接，具体的，当数据需要由外部网络传输到内部网络时，隔离网闸主动向外网服务器发起非TCP/IP协议的数据连接请求，将从外部网络获得的数据写入隔离网闸内的存储介质；当数据完全写入隔离网闸的存储介质后，隔离网闸中断与外部网络的连接，转而发起对内部网络的非TCP/IP协议的数据连接请求，当内网服务器收到请求后，将隔离网闸存储介质内的数据导向内网服务器，至此完成一次数据传输。

鉴于隔离网闸技术在网络安全性上的优势，在诸多领域，尤其在安防行业中，也采用该技术实现数据的传输。在安防行业中，一般由视频采集设备等诸多前端设备构成外部网络，由监控终端构成内部网络，基于行业的特点，两个网络之间数据交换通常非常大，特别对于一些大型的监控中心，外部网络中的前端设备不仅多而且分布扩撒，而现有的隔离网闸系统中的隔离网闸有限，因此，除了对数据传输的连接带宽和传输距离有很高的要求外，对如何合理的调配隔离网闸系统中各个资源也是亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，以实现资源的合理调度，从而提高使用效率。

本发明采用的技术手段如下：一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，所述嵌入式多核协处理网闸系统包括由前端设备构成的外部网络、外部网络侧嵌入式多核网闸、由监控终端构成的内部网络以及内部网络侧嵌入式多核网闸；其中，所述外部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个外部网闸模块和用于调度所述外部网闸模块的外部网闸主控设备，所述内部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个内部网闸模块和用于调度所述内部网闸模块的内部网闸主控设备，且所述外部网闸模块与内部网闸模块之间对应连接；

其特征在于，所述通信方法包括：

内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求；

所述内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块，若存在则通过该内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在则判断是否存在空闲内部网闸模块；若存在空闲内部网闸模块，则将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定，并通过与该空闲内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在空闲内部网闸模块则查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块，将该最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定，并通过与该最先与前端设备绑定的内部网络模块对应的外部网闸模块获取数据。

进一步，通过内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据包括：

建立内部网闸模块与其对应的外部网闸模块建立连接，内部网闸主控设备通过内部网闸模块将通信请求发送至该内部网闸模块对应的外部网闸模块；

该外部网闸模块在获取通信请求后断开与其对应的内部网闸模块的连接，并向与其对应的内部网闸模块绑定的前端设备获取数据并存储；

该外部网闸模块通过信息摆渡的方式将存储的数据发送至该对应的内部网闸模块，并由该内部网闸模块该外部网闸模块通过信息摆渡的方式将存储的数据发送至该对应的内部网闸模块，并由该内部网闸模块存储获取的数据；

当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

进一步，当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求，且该内部网闸模块尚未获得数据时，该内部网闸模块不发送数据至监控终端；当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求，且该内部网闸模块获得数据时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

进一步，在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前还包括外部网闸主控设备获取前端设备信息，并将前端设备信息通过外部网闸模块及对应的内部网闸模块发送至监控终端的步骤。

进一步，在内部网闸主控设备获取前端设备信息后，且在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前，还包括内部网闸主控设备将内部网闸模块与前端设备绑定，并生成绑定信息的步骤。

进一步，内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块时，所述通信请求包括被请求前端设备信息，内部网闸主控设备依据被请求前端设备信息通过绑定信息查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块。

进一步，当判断存在空闲内部网闸模块，且将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定后，以及当最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定后，还包括内部网闸主控设备更新绑定信息的步骤。

采用本发明提供的基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，可实现当监控终端的前端设备个数大于当前系统传输上限时，系统自动实行资源抢占机制，重新分配资源，以提高系统的使用效率。

附图说明

图1为现有隔离网闸示意图；

图2为本发明中嵌入式多核协处理网闸系统的结构示意图；

图3为本发明一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法流程图；

图4为本发明中嵌入式多核协处理网闸系统通过内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

为提高网闸系统对数据传输的连接带宽和数据传输的安全性，本发明首先提供了一种嵌入式多核协处理网闸系统，如图2所示，包括：

由前端设备构成的外部网络、外部网络侧嵌入式多核网闸、由监控终端构成的内部网络以及内部网络侧嵌入式多核网闸；其中，外部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个外部网闸模块和用于调度所述外部网闸模块的外部网闸主控设备，所述内部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个内部网闸模块和用于调度所述内部网闸模块的内部网闸主控设备，且外部网闸模块与内部网闸模块之间通过光纤一一对应连接，在具体实施时，外部、内部网闸模块均可采用刀片式插槽设计，以方便实现提高数据传输的连接带宽。

在进行数据传输时，如图4所示，首先建立内部网闸模块与其对应的外部网闸模块建立连接，内部网闸主控设备通过内部网闸模块将通信请求发送至该内部网闸模块对应的外部网闸模块；

该外部网闸模块在获取通信请求后断开与其对应的内部网闸模块的连接，并向与其对应的内部网闸模块绑定的前端设备获取数据并存储；

该外部网闸模块通过信息摆渡的方式将存储的数据发送至该对应的内部网闸模块，并由该内部网闸模块存储获得的数据；具体的，该外部网闸模块断开与前端设备的连接，建立与其对应的内部网闸模块的连接，将该外部网闸模块存储的数据发送至对应的内部网闸模块，并由内部网闸模块存储完成后断开该外部网闸模块与其对应的内部网闸模块之间的连接；

当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

由于整个过程采用了信息摆渡的方式，因此嵌入式多核协处理网闸系统能够保证数据远距离的、可靠的传输，并保障了传输的安全性。

需要说明的是，当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求时，该内部网闸模块可能尚未获得数据或已获得数据，作为本领域技术人员公知的，在该内部网闸模块尚未获得数据时，该内部网闸模块不发送数据至监控终端；当该内部网闸模块获得数据时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

在嵌入式多核协处理网闸系统的实际应用过程中，由于安防行业中网络摄像机、视频编码设备等作为前端设备的数量一般远远大于网闸模块的数量，并且出于成本的考虑，也不会无限增加网闸模块的数量，因此，基于该嵌入式多核协处理网闸系统本发明提出了一种通信方法，如图3所示，该通信方法的主要步骤包括：

内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求；

内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块，若存在则通过该内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在则判断是否存在空闲内部网闸模块；若存在空闲内部网闸模块，则将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定，并通过与该空闲内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在空闲内部网闸模块则查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块，将该最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定，并通过与该最先与前端设备绑定的内部网络模块对应的外部网闸模块获取数据。

作为一种实施方式，在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前，还包括外部网闸主控设备获取前端设备信息，并将前端设备信息通过外部网闸模块及对应的内部网闸模块发送至监控终端的步骤，使得监控终端获得前端设备信息；作为本领域技术人员公知的，在本实施例中，前端设备信息包括前端设备的地址信息、端口信息、通道号、流媒体信息等等。

需要说明的是，本领域技术人员可以使用其他现有技术中的手段使得监控终端获得前端设备信息。

进一步，在上述实施方式中，可选的在内部网闸主控设备获取前端设备信息后，且在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前，还包括内部网闸主控设备将内部网闸模块与前端设备绑定，并生成绑定信息的步骤，以此实现内部网闸模块与前端设备之间的最初的绑定状态；

并且，当判断存在空闲内部网闸模块，且将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定后，以及当最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定后，还包括内部网闸主控设备更新绑定信息的步骤。

内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与被请求前端设备绑定的内部网闸模块时，通信请求包括被请求前端设备信息，内部网闸主控设备依据被请求前端设备信息通过绑定信息查找是否已存在与被请求前端设备绑定的内部网闸模块。

需要说明的是，作为本领域技术人员可实现的，本实施例中的绑定可通过建立前端设备与内部网闸模块之间的映射关系实现，或者以现有技术中其他绑定技术实现，在此不再赘述；

再者，在实际操作过程中，在内部网闸主控设备进行内部网闸模块与前端设备绑定时，其绑定操作是以时序对内部网闸模块与前端设备进行依次绑定，因此，即便需要将多个内部网闸模块与多个前端设备进行绑定，在进行绑定操作也必然出现时间顺序上的不同，基于此，在查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块时，可依据绑定的时间长短进行判断，具体的，绑定时间最长的内部网闸模块理应为最先与前端设备绑定的内部网闸模块；当然，本领域技术人员可依据其他的公知技术实现查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块，在此不再一一列举。

综上所述，采用本发明提供的基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，可实现当监控终端的前端设备个数大于当前系统传输上限时，系统自动实行资源抢占机制，重新分配资源，以提高系统的使用效率

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种基于嵌入式多核协处理网闸系统的通信方法，所述嵌入式多核协处理网闸系统包括由前端设备构成的外部网络、外部网络侧嵌入式多核网闸、由监控终端构成的内部网络以及内部网络侧嵌入式多核网闸；其中，所述外部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个外部网闸模块和用于调度所述外部网闸模块的外部网闸主控设备，所述内部网络侧嵌入式多核网闸包括至少一个内部网闸模块和用于调度所述内部网闸模块的内部网闸主控设备，且所述外部网闸模块与内部网闸模块之间对应连接；

其特征在于，所述通信方法包括：

内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求；

所述内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块，若存在则通过该内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在则判断是否存在空闲内部网闸模块；若存在空闲内部网闸模块，则将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定，并通过与该空闲内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据，若不存在空闲内部网闸模块则查找最先与前端设备绑定的内部网闸模块，将该最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定，并通过与该最先与前端设备绑定的内部网络模块对应的外部网闸模块获取数据。

2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，通过内部网闸模块对应的外部网闸模块获取数据包括：

内部网闸模块与其对应的外部网闸模块建立连接，内部网闸主控设备通过内部网闸模块将通信请求发送至该内部网闸模块对应的外部网闸模块；

该外部网闸模块在获取通信请求后断开与其对应的内部网闸模块的连接，并向与其对应的内部网闸模块绑定的前端设备获取数据并存储；

该外部网闸模块通过信息摆渡的方式将存储的数据发送至该对应的内部网闸模块，并由该内部网闸模块存储获得的数据；

当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

3.根据权利要求2所述的通信方法，其特征在于，当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求，且该内部网闸模块尚未获得数据时，该内部网闸模块不发送数据至监控终端；当监控终端向该内部网闸模块发送获取数据请求，且该内部网闸模块获得数据时，该内部网闸模块将存储的数据发送至监控终端。

4.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前还包括外部网闸主控设备获取前端设备信息，并将前端设备信息通过外部网闸模块及对应的内部网闸模块发送至监控终端的步骤。

5.根据权利要求4所述的通信方法，其特征在于，在内部网闸主控设备获取前端设备信息后，且在内部网闸主控设备接收监控终端对前端设备的通信请求之前，还包括内部网闸主控设备将内部网闸模块与前端设备绑定，并生成绑定信息的步骤。

6.根据权利要求5所述的通信方法，其特征在于，内部网闸主控设备根据通信请求查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块时，所述通信请求包括被请求前端设备信息，内部网闸主控设备依据被请求前端设备信息通过绑定信息查找是否已存在与所述被请求前端设备绑定的内部网闸模块。

7.根据权利要求6所述的通信方法，其特征在于，当判断存在空闲内部网闸模块，且将该空闲内部网闸模块与该被请求前端设备绑定后，以及当最先与前端设备绑定的内部网闸模块与被请求前端设备绑定后，还包括内部网闸主控设备更新绑定信息的步骤。