CN110933024A - 应用于交换机数据传输的方法、系统、接收端和发送端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于交换机数据传输的方法、系统、接收端和发送端，该方法包括：在数据发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据，利用发送端网卡的传输协议对待传输数据进行编码，获取编码数据，对该编码数据进行分化并传输至接收端；在接收端对分化后的数据进行校验与合并，将合并后的数据进行解码获取解码后的数据，最后利用接收端网卡的高速缓存区传输解码数据。该系统包括：发送端的数据获取模块、编码模块和分化模块，以及接收端的校验与合并模块、解码模块以及存储模块。通过本申请，能够有效提高数据的完整性和安全性，进而提高数据传输效率。

Description

应用于交换机数据传输的方法、系统、接收端和发送端

技术领域

本申请涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种应用于交换机数据传输的方法、系统、接收端和发送端。

背景技术

在计算机领域，数据传输是一种常见的现象，如何在交换机之间进行数据传输，从而确保数据的完整性和文件的完整性，是个重要问题。

目前交换机间数据传输的方法大多采用的是TCP/UDP的连接模式。具体地，参见图1，由图1可知，在这种模式下，数据以交换机编码的形式在链路间交换、接收和确认，其中，UDP数据传输是不建立连接的传输方式。

然而，目前交换机间的数据传输方式中，由于TCP/UDP连接模式中的UDP数据传输是不建立连接的传输方式，数据传输过程中报文的完整性无法保证，容易产生数据丢包现象，从而破坏文件的完整性和数据的安全性。而且，数据传输过程中报文的顺序无法保证，使得数据误码率较高，也会破坏文件的完整性和数据的安全性。而且，较高的误码率占用大量的网络带宽，进一步导致数据传输效率降低。

发明内容

本申请提供了一种应用于交换机数据传输的方法、系统、接收端和发送端，以解决现有技术中的数据传输方式中数据的安全性不够高、数据传输效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种应用于交换机数据传输的方法，所述方法包括：

S1：发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据；

S2：利用发送端网卡的传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

S3：对所述编码数据进行分化并传输至接收端；

S4：在接收端对所述分化后的数据进行校验与合并；

S5：将合并后的数据进行解码，获取解码数据；

S6：利用接收端网卡的高速缓存区存储所述解码数据。

可选地，所述发送端网卡的传输协议包括TCP/IP协议。

可选地，对所述编码数据进行分化并传输至接收端的方法，包括：

采用RAID5的奇偶校验算法，将一份所述编码数据分为三份子编码数据；

分别对所述子编码数据添加校验码；

将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

可选地，所述在接收端对所述分化后的数据进行校验与合并的方法，包括：

S41：在接收端，利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验；

S42：回收所述校验码；

S43：合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

可选地，所述S41：在接收端，利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验的方法，包括：

S411：利用所述参考校验码，判断任一所述添加校验码后的子编码数据是否符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度；

S412：如果是，判定数据传输正确；

S413：如果否，判定数据传输错误；

S414：当数据传输错误时，利用参考校验码进行数据恢复；

S415：返回步骤S411，直到数据传输正确为止。

一种应用于交换机数据传输的发送端，所述发送端包括：

数据获取模块，用于利用高速缓存区获取待传输的数据；

编码模块，用于利用传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

分化模块，用于对所述编码数据进行分化并传输至接收端。

可选地，所述分化模块包括：

分化单元，用于采用RAID5的奇偶校验算法，将一份所述编码数据分为三份子编码数据；

校验码添加单元，用于分别对所述子编码数据添加校验码；

传输单元，用于将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

一种应用于交换机数据传输的接收端，所述接收端包括：

校验与合并模块，用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；

解码模块，用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；

存储模块，用于利用高速缓存区传存储所述解码数据。

可选地，所述校验与合并模块包括：

校验单元，用于利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验；

回收单元，用于回收所述校验码；

合并单元，用于合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

一种应用于交换机数据传输的系统，所述系统包括：发送端和接收端，所述发送端包括：数据获取模块、编码模块和分化模块，所述接收端包括：校验与合并模块、解码模块以及存储模块；

所述数据获取模块，用于利用发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据；

所述编码模块，用于利用发送端网卡的传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

所述分化模块，用于对所述编码数据进行分化并传输至接收端；

所述校验与合并模块，用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；

所述解码模块，用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；

所述存储模块，用于利用接收端网卡的高速缓存区存储所述解码数据。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种应用于交换机数据传输的方法，该方法首先在数据发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据，然后利用发送端网卡的传输协议对待传输数据进行编码，获取编码数据，然后对该编码数据进行分化并传输至接收端；在接收端对分化后的数据进行校验与合并，将合并后的数据进行解码获取解码后的数据，最后利用接收端网卡的高速缓存区传输解码数据。本实施例通过对待传输数据从发送端到接收端的传输过程中，进行数据分化与合并，在发送端先进行分化，再在接收端进行校验与合并，最后再存储至接收端的高速缓存区。其中，通过对编码数据进行分化，能够实现后续数据校验码的分布，有利于提高数据的完整性。在接收端对分化后的数据进行校验，能够从接收端提高数据的完整性，确保最终获取的数据是符合要求的数据。相当于在接收端对网络数据重新进行封装并添加校验码。另外，本实施例中除了利用校验码校验数据，当数据错误时，还可以利用参考校验码恢复数据，直到所有数据校验正确为止，通过校验和合并，能够大大降低网络数据的误码率，提高数据的完整性，由于误码率的降低，还能够节省大量的网络带宽，有利于提高提高数据传输效率。另外，本实施例中，发送端和接收端都将数据存放至高速缓存区，有利于保证数据的高速交换和传输。

本申请还提供一种应用于交换机数据传输的系统，该系统主要包括：发送端和接收端，发送端包括：数据获取模块、编码模块和分化模块，接收端包括：校验与合并模块、解码模块以及存储模块。通过发送端的数据分化模块，将待传输数据进行分化，能够实现后续数据校验码的分布，避免数据丢包，有利于提高数据的完整性和安全性。通过接收端的校验与合并模块，能够利用参考校验码分别对分化后的数据逐一进行校验，有利于提高数据传输的完整性和安全性，并对不正确的数据及时进行恢复，能够大大降低网络数据的误码率，由于误码率的降低，还能够节省大量的网络带宽，有利于提高提高数据传输效率。

本申请还提供一种应用于交换机数据传输的发送端，该发送端主要包括：数据获取模块、编码模块和分化模块。分化模块的设置，能够对编码数据进行分化后再传输至接收端，将单一数据进行分解，有利于与发送端相匹配的接收端对分化后的数据分别进行处理，例如：分别添加校验码，分别校验，有利于提高数据的完整性。且数据获取模块利用高速缓存区存储数据，有利于实现数据的快速交换和传输，从而提高数据传输效率。

本申请还提供一种应用于交换机数据传输的接收端，该接收端中设置有：校验与合并模块、解码模块以及存储模块。校验与合并模块，能够对来自接收端的分化后的数据首先进行校验，然后进行合并。对分化后的数据分别进行校验，能够避免数据丢包，或者对不正确的数据及时进行恢复，从而提高数据的安全性和完整性。且存储模块采用高速缓存区存储解码数据，有利于实现数据的快速交换和传输，从而提高数据传输效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中交换机间数据传输模式的原理图；

图2为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中交换机数据传输模式的原理图；

图4为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的发送端的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的接收端的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图2，图2为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的方法的流程示意图。由图2可知，本申请实施例中的数据传输方法主要包括如下过程：

S1：发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据。

本实施例中交换机数据传输模式的原理图可以参见图3。本实施例为提高数据传输过程中数据的完整性和安全性，主要从发送端和接收端之间的数据传输过程中进行数据处理。其中在发送端首先利用网卡的高速缓存区获取待传输的数据。利用高速缓存区存储数据，有利于实现数据的快速传递和交换，有利于提高数据传输的效率。

S2：利用发送端网卡的传输协议对待传输的数据进行编码，获取编码数据。

本实施例中发送端网卡的传输协议包括TCP/IP协议，TCP/IP协议下的数据在网络传输过程中会经过三次握手，能够大大降低数据丢包的概率，有利于提高数据的安全性和完整性。

本实施例中利用网卡自身的传输协议对待传输数据进行编码处理，使得编码数据能在TCP/IP协议下能被网络设备识别和传输。

S3：对编码数据进行分化并传输至接收端。

具体地，步骤S3又包括如下过程：

S31：采用RAID5的奇偶校验算法，将一份编码数据分为三份子编码数据。

本实施例中采用RAID5的奇偶校验算法为分布式奇偶校验算法，其中分布式奇偶校验的独立磁盘结构可以理解为二进制运算中的“异或运算”，通常使用的标识是xor。该运算的规则就为：若二者值相同则结果为0，若二者值不同则结果为1。例如0101xor0010，根据上述运算规则来计算的话，二者第一位都是0，两者相同，结果为0；第二、三、四位的数值不同则结果均为1，所以最终结果为0111，用公式表示为：0101xor0010＝0111，所以在a xor b＝c中如果缺少其中之一，我们可以通过其他数据进行推算。

本实施例将单一数据分化在复合网络协议的基础上进行再次分解，分解为三份子编码数据，能够为后续分别对每份数据添加校验码提供支持，且数据分化处理能够进一步提高数据的安全性。

S32：分别对子编码数据添加校验码。

本实施例中分别对子编码数据添加64位的校验码。

S33：将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

本实施例中还单独添加参考校验码，作为奇偶校验算法的基准校验码，后续对三份添加校验码后的子编码数据进行检验时，均分别与参考校验码进行比较。该参考校验码在数据传输时作为一条完整的校验数据信息，进行单独发送。

S4：在接收端对分化后的数据进行校验与合并。

具体地，步骤S4又包括如下过程：

S41：在接收端，利用参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验。

具体地，步骤S41包括如下过程：

S411：利用参考校验码，判断任一添加校验码后的子编码数据是否符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度。

如果任一添加校验码后的子编码数据符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度，则执行步骤S412：判定数据传输正确。

当判定数据传输正确时，继续执行后续的步骤S42。

如果任一添加校验码后的子编码数据不符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度，则执行步骤S413：判定数据传输错误。

当数据传输错误时，执行步骤S414：利用参考校验码进行数据恢复。

S415：返回步骤S411，直到数据传输正确为止。

也就是当数据传输错误时，需要利用参考校验码对其进行恢复，针对恢复后的数据返回步骤S411，重新判断是否符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度，直到数据传输正确为止。

S42：回收校验码。

由于校验码的校验功能已经完成，回收校验码能够降低系统资源的占用，有利于提高数据传输效率。

S43：合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

也就是获取到符合TCP/IP协议的数据，实现在TCP/IP协议下的非加密传输。

通过以上步骤S41-S43，首先利用参考校验码对添加校验码后的子编码数据进行校验，然后去除校验码，最后进行合并，从而获取完整的数据。通过对三份分化后的数据分别进行校验，能够提高数据校验的准确性，从而提高数据的安全性。

继续参见图2可知，对分化后的数据进行校验与合并后，执行步骤S5：将合并后的数据进行解码，获取解码数据。

S6：利用接收端网卡的高速缓存区存储解码数据。

本实施例在接收端利用网卡的高速缓存区存储解码数据，有利于数据的快速传输和交换，从而提高数据传输效率。

实施例二

在图2和图3所示实施例的基础之上参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的发送端的结构示意图。由图4可知，本实施例中数据发送端主要包括：数据获取模块、编码模块和分化模块。其中，数据获取模块用于利用高速缓存区获取待传输的数据；编码模块用于利用传输协议对待传输的数据进行编码，获取编码数据；分化模块用于对编码数据进行分化并传输至接收端。

其中，分化模块又包括：分化单元、校验码添加单元和传输单元。分化单元用于采用RAID5的奇偶校验算法，将一份编码数据分为三份子编码数据；校验码添加单元用于分别对子编码数据添加校验码；传输单元用于将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

本实施例中应用于交换机数据传输的发送端的工作原理和工作方法，在图2和图3所示的实施例中已经详细阐述，在此不再赘述。

实施例三

在图2和图3所示的实施例一以及图4所示的实施例二的基础上参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的接收端的结构示意图。由图5可知，本实施例中数据接收端主要包括：校验与合并模块、解码模块和存储模块三部分。其中，校验与合并模块用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；解码模块用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；存储模块用于利用高速缓存区存储解码数据。

其中，校验与合并模块又包括：校验单元、回收单元和合并单元。校验单元用于利用参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验；回收单元用于回收校验码；合并单元用于合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

进一步地，校验单元又包括：判断子单元和数据恢复子单元。其中，判断子单元，用于利用参考校验码，判断任一添加校验码后的子编码数据是否符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度，如果是，判定数据传输正确，否则判定数据传输错误。数据恢复子单元，用于当数据传输错误时，利用参考校验码进行数据恢复。

本实施例中应用于交换机数据传输的发送端的工作原理和工作方法，在图2和图3所示的实施例中已经详细阐述，在此不再赘述。

实施例四

在图2和图3所示的实施例一、图4所示的实施例二以及图5所示的实施例三的基础之上参见图6，图6为本申请实施例所提供的一种应用于交换机数据传输的系统的结构示意图。由图6可知，本实施例中应用于交换机数据传输的系统主要包括：发送端和接收端，发送端包括：数据获取模块、编码模块和分化模块，接收端包括：校验与合并模块、解码模块以及存储模块。

其中，数据获取模块，用于利用发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据；编码模块，用于利用发送端网卡的传输协议对待传输的数据进行编码，获取编码数据；分化模块，用于对编码数据进行分化并传输至接收端；校验与合并模块，用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；解码模块，用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；存储模块，用于利用接收端网卡的高速缓存区存储解码数据。

本实施例中应用于交换机数据传输的系统的工作原理和工作方法，在图2-图5所示的实施例中已经详细阐述，四个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种应用于交换机数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据；

S2：利用发送端网卡的传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

S3：对所述编码数据进行分化并传输至接收端；

S4：在接收端对所述分化后的数据进行校验与合并；

S5：将合并后的数据进行解码，获取解码数据；

S6：利用接收端网卡的高速缓存区存储所述解码数据。

2.根据权利要求1所述的一种应用于交换机数据传输的方法，其特征在于，所述发送端网卡的传输协议包括TCP/IP协议。

3.根据权利要求1所述的一种应用于交换机数据传输的方法，其特征在于，对所述编码数据进行分化并传输至接收端的方法，包括：

采用RAID5的奇偶校验算法，将一份所述编码数据分为三份子编码数据；

分别对所述子编码数据添加校验码；

将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

4.根据权利要求3所述的一种应用于交换机数据传输的方法，其特征在于，所述在接收端对所述分化后的数据进行校验与合并的方法，包括：

S41：在接收端，利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验；

S42：回收所述校验码；

S43：合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

5.根据权利要求4所述的一种应用于交换机数据传输的方法，其特征在于，所述S41：在接收端，利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验的方法，包括：

S411：利用所述参考校验码，判断任一所述添加校验码后的子编码数据是否符合发送端网卡的传输协议所规定的数据长度；

S412：如果是，判定数据传输正确；

S413：如果否，判定数据传输错误；

S414：当数据传输错误时，利用参考校验码进行数据恢复；

S415：返回步骤S411，直到数据传输正确为止。

6.一种应用于交换机数据传输的发送端，其特征在于，所述发送端包括：

数据获取模块，用于利用高速缓存区获取待传输的数据；

编码模块，用于利用传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

分化模块，用于对所述编码数据进行分化并传输至接收端。

7.根据权利要求6所述的一种应用于交换机数据传输的发送端，其特征在于，所述分化模块包括：

分化单元，用于采用RAID5的奇偶校验算法，将一份所述编码数据分为三份子编码数据；

校验码添加单元，用于分别对所述子编码数据添加校验码；

传输单元，用于将参考校验码和三份添加校验码后的子编码数据传输至接收端。

8.一种应用于交换机数据传输的接收端，其特征在于，所述接收端包括：

校验与合并模块，用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；

解码模块，用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；

存储模块，用于利用高速缓存区存储所述解码数据。

9.根据权利要求8所述的一种应用于交换机数据传输的接收端，其特征在于，所述校验与合并模块包括：

校验单元，用于利用所述参考校验码对三份添加校验码后的子编码数据进行校验；

回收单元，用于回收所述校验码；

合并单元，用于合并三份回收校验码后的子编码数据，获取符合发送端网卡的传输协议的数据。

10.一种应用于交换机数据传输的系统，其特征在于，所述系统包括：发送端和接收端，所述发送端包括：数据获取模块、编码模块和分化模块，所述接收端包括：校验与合并模块、解码模块以及存储模块；

所述数据获取模块，用于利用发送端网卡的高速缓存区获取待传输的数据；

所述编码模块，用于利用发送端网卡的传输协议对所述待传输的数据进行编码，获取编码数据；

所述分化模块，用于对所述编码数据进行分化并传输至接收端；

所述校验与合并模块，用于对来自发送端的分化后的数据进行校验与合并；

所述解码模块，用于将校验后的数据进行解码，获取解码数据；

所述存储模块，用于利用接收端网卡的高速缓存区存储所述解码数据。

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