CN105553613A - 一种分区间时间触发通信的数据完整性检测方法 - Google Patents

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CN105553613A CN201510918118.7A CN201510918118A CN105553613A CN 105553613 A CN105553613 A CN 105553613A CN 201510918118 A CN201510918118 A CN 201510918118A CN 105553613 A CN105553613 A CN 105553613A
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刘帅
徐奡
解文涛
郑久寿
马小博
孙楷
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Abstract

本发明提供一种分区间时间触发通信的数据完整性检测方法，包括以下步骤：1)采用“动态时间+静态时间”方法计算本次需要发送的数据从分区消息缓冲区拷贝到指定的时间触发通信网络的发送缓冲区所需的时间；2)计算完本次数据发送需要的时间后，判断该时间是否小于以下两个参数：a)分区剩余时间；b)当前时间与TT(时间触发)数据在时间触发通信网络发送调度时间点的间隔；若满足则发送该数据，若不满足则不发送该数据，保证应用发送完整的数据。本发明能够对数据在计算机节点间的传输过程中的正确性、可靠性进行检测，保证数据的实时、完整可靠通信，避免应用数据在传输过程中出现慢拍现象，有较大的灵活性和扩展性。

Description

一种分区间时间触发通信的数据完整性检测方法
技术领域
本发明属于分布式高可靠计算机系统设计技术领域，是一种分布式容错计算机系统节点间分区时间触发数据通信的数据完整性检测与保证方法。
背景技术
时间触发通信技术可以有效避免实时分布式计算机系统中通信数据对物理链路的争用，保证数据交换的严格实时性和确定性，实现数据传输在时域和空域的分割，为分布式高可靠计算机系统的快速设计与综合验证提供技术支撑。
需要在采用分区操作系统的计算机节点和以时间触发通信网络为系统通信网络的分布式计算机系统中，设计了一种分区间时间触发通信的数据完整性检测与保证方法，对数据在计算机节点间的传输过程中的正确性、可靠性进行检测，保证数据的实时、完整可靠通信，避免应用数据在传输过程中出现慢拍现象，并有较大的灵活性和扩展性，为新型分布式容错计算机设计提供有效支持
发明内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提供一种分布式计算机系统节点间分区通信的数据完整性检测方法，能够对数据在计算机节点间的传输过程中的正确性、可靠性进行检测，保证数据的实时、完整可靠通信，避免应用数据在传输过程中出现慢拍现象，并有较大的灵活性和扩展性，为新型分布式容错计算机设计提供有效支持。
本发明的技术解决方案是：一种分区间时间触发通信的数据完整性检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)采用“动态时间+静态时间”方法计算本次需要发送的数据从分区消息缓冲区拷贝到指定的时间触发通信网络的发送缓冲区所需的时间；
2)计算完本次数据发送需要的时间后，判断该时间是否小于以下两个参数：a)分区剩余时间；b)当前时间与TT(时间触发)数据在时间触发通信网络发送调度时间点的间隔；若满足则发送该数据，若不满足则不发送该数据，保证应用发送完整的数据。
3)数据从发送缓冲区发送时，添加标识TT数据累加的SN号，并对添加SN号后数据添加CRC校验码，通过两路独立的物理链路传输数据；在接收端会对数据进行CRC校验，并确认TT数据的SN号是否正确累加；
4)节点在时间触发通信网络缓冲区配置的数据接收窗口到达之后，采用“动态时间+静态时间”的方法计算从网络接口的接收缓冲区将该数据拷贝到分区消息缓冲区所需的时间；在计算完本次数据接收需要的时间后，判断该时间是否小于分区剩余时间，若满足则接收数据，若不满足，则不接收数据，以保证应用接收完整的数据。
上述步骤1)中“动态时间”和发送数据的长度相关；“静态时间”为执行发送操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。
上述步骤4)中“动态时间”与接收数据的长度相关，“静态时间”为执行接收操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。
本发明的优点是：
1.实现了分布式容错计算机的分区时间触发通信的数据完整性检测与保证方法，对新型开放式架构的分布式容错计算机的节点间分区数据的高可靠通信提供有效技术支撑；
2.分区时间触发通信数据完整性检测方法灵活，扩展性强，对于不同的计算平台其配置灵活；
3.保证了数据传输的实时有效，避免数据在传输过程中出现的慢拍。错拍，有效提高了数据通信的可靠性。
附图说明
图1是本发明时间触发通信的数据完整性检测方法主要流程图；
图2是本发明时间触发通信的数据在发送端检测流程图；
图3是本发明时间触发通信的数据在接收端检测流程图；
具体实施方式
参见图1，本发明分布式计算机系统采用时间触发通信方式的网络进行互联和数据通信，系统中配置分区操作系统的计算机节点在发送TT(Time-Triggered，时间触发)数据前会判断是否能在指定的时间前将数据存入网络发送缓冲区，当条件满足时，分区应用通过相应驱动将需要发送的数据从分区消息缓冲区拷贝到网络发送缓冲区中；其次，在对缓冲区中的数据进行封装时增加SN号、添加CRC校验码，并按照通信配置、通过两个物理独立的链路对TT数据进行传输。
在接收端通过CRC校验、检查数据帧SN号等方式对数据有效性进行检测，并通过“先到有效数据先得”的方式对两条物理链路上传输的冗余数据进行接收，并将正确的数据存入网络接收缓冲区。
节点计算机在接收TT数据前会判断节点计算机接收TT数据的时刻是否晚于网络缓冲区配置的数据接收时间窗口，并且能否在指定的时间前将数据从接收缓冲区拷贝到分区消息缓冲区；当条件满足时，分区应用通过相应驱动将需要接收的数据从接收缓冲区拷贝到分区消息缓冲区内。
下面对本发明做进一步详细说明。
(1)本发明中节点计算机在发送数据前，首先采用“动态时间+静态时间”方法计算本次需要发送的数据从分区消息缓冲区拷贝到指定的时间触发通信网络的发送缓冲区所需的时间，其中“动态时间”和发送数据的长度相关；“静态时间”主要为执行发送操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。在计算完本次数据发送需要的时间后，判断该时间是否小于以下两个参数：①分区剩余时间；②当前时间与TT数据在时间触发通信网络发送调度时间点的间隔。若满足则发送该数据，若不满足则不发送该数据，保证应用发送完整的数据。
(2)数据从发送缓冲区发送时，会添加标识TT数据累加的SN号，并对添加SN号后数据添加CRC校验码，最后通过两路独立的物理链路传输数据。在接收端会对数据进行CRC校验，并确认TT数据的SN号是否正确累加，避免接收未在正确时间窗口内传输的数据，先到并且有效的数据将被存入时间触发通信网络接口的接收缓冲区。
(3)节点在时间触发通信网络缓冲区配置的数据接收窗口到达之后，也采用“动态时间+静态时间”的方法计算从网络接口的接收缓冲区将该数据拷贝到分区消息缓冲区所需的时间，其中“动态时间”与接收数据的长度相关，“静态时间”主要为执行接收操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。在计算完本次数据接收需要的时间后，判断该时间是否小于分区剩余时间，若满足则接收数据，若不满足，则不接收数据，以保证应用接收完整的数据。

Claims (3)

1.一种分区间时间触发通信的数据完整性检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)采用“动态时间+静态时间”方法计算本次需要发送的数据从分区消息缓冲区拷贝到指定的时间触发通信网络的发送缓冲区所需的时间；
2)计算完本次数据发送需要的时间后，判断该时间是否小于以下两个参数：a)分区剩余时间；b)当前时间与TT时间触发数据在时间触发通信网络发送调度时间点的间隔；若满足则发送该数据，若不满足则不发送该数据，保证应用发送完整的数据；
3)数据从发送缓冲区发送时，添加标识TT数据累加的SN号，并对添加SN号后数据添加CRC校验码，通过两路独立的物理链路传输数据；在接收端会对数据进行CRC校验，并确认TT数据的SN号是否正确累加；
4)节点在时间触发通信网络缓冲区配置的数据接收窗口到达之后，采用“动态时间+静态时间”的方法计算从网络接口的接收缓冲区将该数据拷贝到分区消息缓冲区所需的时间；在计算完本次数据接收需要的时间后，判断该时间是否小于分区剩余时间，若满足则接收数据，若不满足，则不接收数据，以保证应用接收完整的数据。
2.根据权利要求1所述的分区间时间触发通信的数据完整性检测方法，其特征在于：所述步骤1)中“动态时间”和发送数据的长度相关；“静态时间”为执行发送操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。
3.根据权利要求1所述的分区间时间触发通信的数据完整性检测方法，其特征在于：所述步骤4)中“动态时间”与接收数据的长度相关，“静态时间”为执行接收操作在驱动层所需的处理时间，与处理器的工作频率相关，并根据处理器处理能力进行静态配置。
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