CN104753956A - 一种数据处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据处理方法和装置。其中，该方法包括：第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；在判断结果为是的情况下，第一工作线程建立TCP连接请求对应的TCP连接；第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对事件队列中的I/O事件进行处理。本发明解决了现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及互联网领域，具体而言，涉及一种数据处理方法和装置。
背景技术
双向安全隔离网闸常用于实现低密级网络与高密级网络之间的数据交换，双向安全隔离网闸包括外网处理单元、隔离交换模块、以及内网处理单元。其中，隔离交换模块在硬件上采用互斥机制，在读写一端主机模块的数据前先终止另一端的操作，来确保任意时刻可信网与非可行网不存在链路层通路，实现网络的安全隔离；隔离交换模块在软件上采用网闸私有协议。隔离交换模块作为内网处理单元、外网处理单元之间信息交互的媒介，负责数据的摆渡。内网处理单元连接高密级网络的可信任主机系统，外网处理单元连接低密级网络的非可信主机系统，内网处理单元与外网处理单元之间采用RFC标准的TCP/IP传输方式。面对海量业务需求，双向安全隔离网闸就需要有大并发处理能力，内网处理单元与外网处理单元的吞吐能力决定着双向安全隔离网闸的业务处理能力。
针对现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数据处理方法和装置，以解决现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题。
为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据处理方法。根据本发明的数据处理方法包括：第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；在判断结果为是的情况下，第一工作线程建立TCP连接请求对应的TCP连接；第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对事件队列中的I/O事件进行处理。
为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种数据处理装置。根据本发明的数据处理装置包括：判断模块，用于第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；连接模块，在判断结果为是的情况下，第一工作线程建立TCP连接请求对应的TCP连接；处理模块，第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对事件队列中的I/O事件进行处理。
根据发明实施例，通过多个工作线程同时处理TCP连接请求和I/O事件，解决了现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题，达到了使得双向安全隔离网闸满足海量数据处理需求的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的数据处理方法的流程图；以及
图2是根据本发明实施例的数据处理装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种数据处理方法。
图1是根据本发明实施例的数据处理方法的流程图。如图1所示，该数据处理方法包括步骤如下：
步骤S102，第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；
具体的，在上述步骤S102中，内网处理单元和外网处理单元中，均包括一个主线程和若干个工作线程，主线程可用于管理工作线程，将接收到的新的业务连接按照预定的分配策略分配给特定的工作线程，工作线程可用于处理基本的网络事件。各个工作线程之间相互独立，每个工作线程都工作在异步模式。
步骤S104，在判断结果为是的情况下，第一工作线程建立TCP连接请求对应的TCP连接；
具体的，在上述步骤S104中，各个工作线程处理不同的TCP连接请求。一个TCP连接请求完全是由工作线程来处理，而且一个TCP连接请求只在一个工作线程中处理。
步骤S106，第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对事件队列中的I/O事件进行处理。
具体的，在上述步骤S106中，TCP连接建立后，发出该TCP连接请求的客户端与内网处理单元或者外网处理单元之间会进行数据的传输，传输的数据中包含读写I/O事件。第一工作线程将该读写I/O事件添加至自己的事件队列中，并对事件队列中的I/O事件进行处理。每个工作线程均有一个事件队列，由各个工作线程独自进行维护。
综上所述，通过上述步骤S102至步骤S106，工作线程接收分配的TCP连接请求，并在判断该TCP连接请求为新业务连接的情况下建立该TCP连接请求对应的TCP连接，并对该TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件进行处理，进而实现了多个工作线程同时处理TCP连接请求和I/O事件，解决了现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题，达到了使得双向安全隔离网闸满足海量数据处理需求的效果。
优选地，步骤S106中，第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列的步骤包括：
步骤S1061，第一工作线程判断读写I/O事件是否允许进行读写操作；
步骤S1063，在判断结果为是的情况下，第一工作线程对读写I/O事件进行处理；
步骤S1065，在判断结果为否的情况下，第一工作线程将读写I/O事件添加至事件队列中。
综上，第一工作线程处理允许进行读写操作的I/O事件，即第一工作线程处理已经准备好的I/O事件，对于尚未准备好的I/O事件，第一工作线程将其放入事件队列中，待该I/O事件准备好后再去读写。第一工作线程在同一时间只处理一个事件，但通过上述步骤S1061至步骤S1065，第一工作线程可以在请求之间不断切换，节省了资源，进一步提升了内网处理单元或者外网处理单元对于并发请求的处理能力。
优选地，步骤S106中，第一工作线程对事件队列中的I/O事件进行处理的步骤包括：
步骤S1067，第一工作线程接收事件队列中I/O事件允许进行读写操作的信号；
步骤S1069，第一工作线程处理已准备好的信号所对应的I/O事件。
综上，当事件队列中的I/O事件准备好之后，会给第一工作线程返回允许进行读写操作的信号，第一工作线程接收到该信号后，处理该信号对应的I/O事件。通过上述步骤S1067至步骤S1069，第一工作线程无需等待，直接处理已准备好的I/O事件，使得I/O操作和CPU计算尽可能重叠进行，既使得I/O等待时CPU保持运算，也使得CPU在I/O处理调度上耗时最小化，进一步提升了内网处理单元或者外网处理单元对于并发请求的处理能力。
优选地，在步骤S102之间，本发明实施例提供的一种数据处理方法还包括：
步骤S100：主线程监听是否存在套接字socket事件，socket事件用于指示TCP连接请求；具体的，主线程只负责监听socket，
步骤S101：在存在socket事件的情况下，主线程将socket事件中携带的TCP连接请求按照预定的分配策略分配给多个工作线程中的其中一个。
具体的，预定的分配策略包括：轮流分配策略和负载均衡分配策略。其中，轮流分配策略，或称为平均分配策略，是指主线程将TCP连接请求轮流分配给各工作线程；负载均衡策略是指主线程综合考虑工作线程的处理能力以及工作线程目前的处理情况，将TCP连接请求均衡的分配给工作线程。工作线程通过accept接收主线程分配的连接请求，当工作线程接收主线程分配的连接请求后，向主线程返回指定的新连接描述符。
优选地，内网处理单元和外网处理单元在通过隔离交换模块交换数据之前，以外网处理单元为例，外网处理单元向隔离交换模块发送数据的步骤还包括：
外网处理单元对待发送的文件进行病毒扫描，丢弃不合法的文件，确保了文件的安全性；
外网处理单元获取预先存储的黑白名单，对待发送的文件进行关键字过滤，丢弃不合法的文件；其中，外网处理单元中预先存储有黑白名单，获取黑白名单并对文件数据进行关键字过滤或者格式过滤，对于不合法的文件做丢弃处理。通过文件过滤技术进一步确保了文件的安全性；
外网处理单元为待发送的文件数据添加数据头，其中，数据头包括如下任意一种或多种状态标志：(1)加密位，(2)对文件数据加水印后得到的水印校验位，(3)计算文件数据md5值后得到的md5校验位，(4)对第一文件夹中的文件进行冗余备份后得到的加冗位，(5)文件头尾命令位，以及(6)数据长度位。其中，状态标志前面的标号不代表顺序。外网处理单元对待发送的文件数据进行加密处理，并生成例如4字节的加密位；外网处理单元对文件数据加水印，生成例如4字节的水印校验位；外网处理单元计算文件数据的md5值，并生成例如4字节的md5校验位；外网处理单元将同一份文件数据摆渡多次至隔离交换模块，并生成例如4字节的加冗位；另外，外网处理单元生成例如2字节的文件头尾命令位，用来标识文件头尾；外网处理单元生成例如4字节的数据长度位，用以标识当前传输的文件数据长度。
外网处理单元在向内网处理单元传送数据时，采用如上自定义的私有数据格式来进行，即“私有协议数据头”和“文件数据”格式，此处私有协议数据头为包含上述的一种或多种状态标志的文件头；当外网处理单元对文件数据进行某一处理操作后，则在私有协议数据头中添加该处理操作相对应的状态标志。相应的，内网处理单元与外网处理单元使用相同的协议，即内网处理单元知晓外网处理单元对文件数据进行的操作处理种类，并在接收到文件数据后进行剥离数据头和根据数据头进行进一步验证的工作。
综上，外网处理单元对文件数据进行的例如“关键字过滤”、“格式过滤”、“病毒扫描”、“数字水印”、“加冗”、“md5校验”的操作处理，确保了传输的文件数据的安全性和完整性。
本发明实施例还提供了一种数据处理装置。需要说明的是，本发明实施例的数据处理装置可以用于执行本发明实施例所提供的数据处理方法，本发明实施例的数据处理方法也可以通过本发明实施例所提供的数据处理装置来执行。
图2是根据本发明实施例的数据处理装置的示意图。如图2所示，该数据处理装置包括：
判断模块10，用于第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；具体的，内网处理单元和外网处理单元中，均包括一个主线程和若干个工作线程，主线程可用于管理工作线程，将接收到的新的业务连接按照预定的分配策略分配给特定的工作线程，工作线程可用于处理基本的网络事件。各个工作线程之间相互独立，每个工作线程都工作在异步模式。
连接模块20，在判断结果为是的情况下，第一工作线程建立TCP连接请求对应的TCP连接；具体的，各个工作线程处理不同的TCP连接请求。一个TCP连接请求完全是由工作线程来处理，而且一个TCP连接请求只在一个工作线程中处理。
处理模块30，第一工作线程将TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对事件队列中的I/O事件进行处理。具体的，TCP连接建立后，发出该TCP连接请求的客户端与内网处理单元或者外网处理单元之间会进行数据的传输，传输的数据中包含读写I/O事件。第一工作线程将该读写I/O事件添加至自己的事件队列中，并对事件队列中的I/O事件进行处理。每个工作线程均有一个事件队列，由各个工作线程独自进行维护。
综上所述，工作线程接收分配的TCP连接请求，并在判断模块10判断该TCP连接请求为新业务连接的情况下，通过连接模块20建立该TCP连接请求对应的TCP连接，并通过处理模块30对该TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件进行处理，进而实现了多个工作线程同时处理TCP连接请求和I/O事件，解决了现有技术中双向安全隔离网闸不能实现海量TCP业务的连接请求的问题，达到了使得双向安全隔离网闸满足海量数据处理需求的效果。
优选地，处理模块30包括：
判断单元，第一工作线程判断读写I/O事件是否允许进行读写操作；
第一处理单元，用于在判断结果为是的情况下，第一工作线程对读写I/O事件进行处理；
第二处理单元，用于在判断结果为否的情况下，第一工作线程将读写I/O事件添加至事件队列中。
综上，第一工作线程处理允许进行读写操作的I/O事件，即当判断单元判断I/O事件已经准备好时，启用第一处理单元对已经准备好的I/O事件进行处理，当判断单元判断I/O事件尚未准备好时，启用第二处理单元将该I/O事件添加至事件队列中，待该I/O事件准备好后再去读写。虽然第一工作线程在同一时间只处理一个事件，但通过上述判断单元、第一处理单元和第二处理单元，第一工作线程可以在请求之间不断切换，节省了资源，进一步提升了内网处理单元或者外网处理单元对于并发请求的处理能力。
优选地，处理模块30还包括：
接收单元，用于第一工作线程接收事件队列中I/O事件允许进行读写操作的信号；
第三处理单元，用于第一工作线程处理已准备好的信号所对应的I/O事件。
综上，当事件队列中的I/O事件准备好之后，会给第一工作线程返回允许进行读写操作的信号，接收单元接收到该信号后，由第三处理单元处理该信号对应的I/O事件。第一工作线程无需等待，直接处理已准备好的I/O事件，进一步提升了内网处理单元或者外网处理单元对于并发请求的处理能力。
优选地，在判断模块10之前，该数据处理装置还包括：
监听模块，用于主线程监听是否存在套接字socket事件，socket事件用于指示TCP连接请求；
分配模块，用于在存在socket事件的情况下，主线程将socket事件中携带的TCP连接请求按照预定的分配策略分配给多个工作线程中的其中一个。预定的分配策略包括：轮流分配策略和负载均衡分配策略。其中，轮流分配策略，或称为平均分配策略，是指主线程将TCP连接请求轮流分配给各工作线程；负载均衡策略是指主线程综合考虑工作线程的处理能力以及工作线程目前的处理情况，将TCP连接请求均衡的分配给工作线程。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，所述第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；
在判断结果为是的情况下，所述第一工作线程建立所述TCP连接请求对应的TCP连接；
所述第一工作线程将所述TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对所述事件队列中的I/O事件进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一工作线程将所述TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列包括：
所述第一工作线程判断所述读写I/O事件是否允许进行读写操作；
在判断结果为是的情况下，所述第一工作线程对所述读写I/O事件进行处理；
在判断结果为否的情况下，所述第一工作线程将所述读写I/O事件添加至所述事件队列中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一工作线程对所述事件队列中的I/O事件进行处理包括：
所述第一工作线程接收所述事件队列中I/O事件允许进行读写操作的信号；
所述第一工作线程处理所述已准备好的信号所对应的I/O事件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接之前，所述方法还包括：
主线程监听是否存在套接字socket事件，所述socket事件用于指示TCP连接请求；
在存在所述socket事件的情况下，所述主线程将所述socket事件中携带的所述TCP连接请求按照预定的分配策略分配给所述多个工作线程中的其中一个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定的分配策略包括：轮流分配策略和负载均衡分配策略。
6.一种数据处理装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于第一工作线程判断预先分配的TCP连接请求是否为新的业务连接，其中，所述第一工作线程为多个工作线程中的任意一个；
连接模块，在判断结果为是的情况下，所述第一工作线程建立所述TCP连接请求对应的TCP连接；
处理模块，所述第一工作线程将所述TCP连接中传送的数据所包含的读写I/O事件添加至事件队列，并对所述事件队列中的I/O事件进行处理。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
判断单元，所述第一工作线程判断所述读写I/O事件是否允许进行读写操作；
第一处理单元，用于在判断结果为是的情况下，所述第一工作线程对所述读写I/O事件进行处理；
第二处理单元，用于在判断结果为否的情况下，所述第一工作线程将所述读写I/O事件添加至所述事件队列中。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：
接收单元，用于所述第一工作线程接收所述事件队列中I/O事件允许进行读写操作的信号；
第三处理单元，用于所述第一工作线程处理所述已准备好的信号所对应的I/O事件。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在判断模块之前，所述装置还包括：
监听模块，用于主线程监听是否存在套接字socket事件，所述socket事件用于指示TCP连接请求；
分配模块，用于在存在所述socket事件的情况下，所述主线程将所述socket事件中携带的所述TCP连接请求按照预定的分配策略分配给所述多个工作线程中的其中一个。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述预定的分配策略包括：轮流分配策略和负载均衡分配策略。
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