CN111211977A - 一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统,其中,方法包括步骤:SDN交换机接收SDN控制器下发的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑;所述SDN交换机根据所述数据平面匹配动作的赋值以及所述多异构网络解析处理逻辑对接收的数据包进行解析处理后发送给相应的设备端口。本发明中,SDN交换机根据所述多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值对接收的数据包进行解析处理并发送给相应的设备端口,从而实现单一设备对多异构协议的转换,进而实现舰船内部设备经由多种通信媒介与其它舰船或岸基网络的通信。本发明解决了现有异构网络转换方案中多设备堆叠、灵活性、通用性以及可扩展性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及舰船通信领域,尤其涉及一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统。
背景技术
舰船场景下应用的通信可以被分为以下三种类型,相同船只内设备间通信,不同船只间设备相互通信,船内设备与岸基设备间通信。其中,相同船只内设备间通信,属于单艘舰船内部通信(类似于LAN)模式;舰船间或舰船与岸基通信属于舰船内外通信(类似于WAN)模式。
实现舰船内部设备间通信的现有网络技术多采用传统方式进行组网。在传统网络架构下,网络设备(交换机、路由器)所执行的网络协议,是预先存储在设备的协议栈内的,数据包的路由不可控,网络拓扑未知,这不利于船内网络设备的统一管理和系统维护,也难以应对海上复杂的网络通信状况。
在(近海场景下)舰船间或舰船与岸基通信的过程中,将会涉及多种无线信道作为通信媒介。这些通信传输网络主要包括卫星、微波、LTE等无线通信方式,这些传输网络的协议并不相同,为了实现舰船内外数据包协议的正确转换,需要搭建合适的协议网关实现异构数据包互联互通。现有协议网关设备可以实现上述功能,但仍具有如下不足之处:由于单台设备支持转换协议数目有限,传统解决方案需要采用网关堆叠的方式实现多协议转换;传统解决方案中所用设备不具备数据平面可编程性,无法实现新增协议快速扩展。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统,旨在实现使舰船内部设备既可以与该舰船内的其它设备进行高效通信,又可以经由多种通信媒介实现与其它舰船或岸基网络的连通。
本发明的技术方案如下:
一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,应用在舰船通信系统中,所述舰船通信系统包括设置在舰船内的SDN控制器以及支持P4语言的SDN交换机,所述舰船通信方法包括步骤:
所述SDN交换机接收所述SDN控制器下发的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑;
所述SDN交换机根据所述数据平面匹配动作的赋值以及所述多异构网络解析处理逻辑对接收的数据包进行解析处理后发送给相应的设备端口。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行的解析处理包括对数据包进行解析识别处理、检测校验和处理、链路选择和包头更新处理、校验和计算处理以及协议重组处理。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行解析识别处理的步骤包括:
采用有限状态机的方法,通过对数据包进行提取操作和迁移状态操作对所述数据包进行解析识别;其中,所述提取操作是指调用extract原语对接收的数据包按不同的位长提取字段,并将指示当前提取位置起点的指针后移提取字段的长度,完成对二进制格式数据包进行解析并转换为对象表示的工作;所述迁移状态操作是指通过指定对象数值选择迁移状态或者直接迁移状态,确定状态提取完成后的下一个迁移状态。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行检测校验和处理的步骤包括:
通过调用集成的验算校验和动作对数据包进行校验,对不满足校验和的数据包设置转发到丢弃端口的标志位。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行链路选择和包头更新处理的步骤包括:
组建链路选择架构,并根据所述SDN控制器发送的数据平面匹配动作的赋值完成链路选择;
当链路选择完成后,通过对元数据中出端口号的选择,将数据包送入相应出口协议的包头更新匹配动作表,实现新增字段的赋值和删减字段的置空。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行校验和计算处理的步骤包括:
通过调用集成的计算校验和动作完成对相应位数校验和的计算和对校验和的赋值。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其中,所述对数据包进行协议重组处理的步骤包括:
通过调用出口包的emit方法,对指定范围内未被置为无效的包头字段进行顺序堆叠,自动跳过置空的元数据完成数据包的重组工作。
一种存储介质,其中,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序被一个或多个处理器执行,以实现本发明所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法的步骤。
一种支持外界多异构信道连接的舰船通信系统,其中,包括设置在舰船内的SDN控制器以及支持P4语言的SDN交换机,所述SDN交换机用于执行本发明所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法的步骤。
所述支持外界多异构信道连接的舰船通信系统,其中,还包括用于提供网络管理图形化界面的显示端,所述显示端与所述SDN控制器建立通信连接,所述SDN控制器用于对舰船网络进行集中管理和控制。
有益效果:相对于现有技术,本发明通过在舰船内部部署SDN控制器用于对舰船内部网络进行集中管理和控制,所述SDN控制器作为舰船内部SDN局域网全局的控制单元,可获取舰船内的实时网络拓扑,对链路状况进行监测,对船内用户信息和设备状态进行管理,以保证舰船网络正常、可靠的运行;本发明通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值均可通过SDN控制器下发给所述SDN交换机,所述SDN交换机根据所述多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值对接收的数据包进行解析处理并发送给相应的设备端口,从而实现单一设备对多异构协议的转换,进而实现舰船内部设备经由多种通信媒介与其它舰船或岸基网络的通信;本发明有效解决了现有异构网络转换方案中多设备堆叠、灵活性、通用性以及可扩展性差的问题。
附图说明
图1为本发明舰船内部SDN局域网的架构示意图。
图2为一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。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。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明提供的一种支持外界多异构信道连接的舰船通信系统,所述舰船通信系统包括设置在舰船内的SDN控制器以及支持P4语言的SDN交换机,所述SDN交换机用于接收所述SDN控制器发送的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑,并根据所述数据平面匹配动作的赋值以及所述多异构网络解析处理逻辑对接收的数据包进行解析处理后发送给相应的设备端口。
本实施例通过在舰船内部部署SDN控制器用于对舰船内部网络进行集中管理和控制,所述SDN控制器作为舰船内部SDN局域网全局的控制单元,可获取舰船内的实时网络拓扑,对链路状况进行监测,对船内用户信息和设备状态进行管理,以保证舰船网络正常、可靠的运行。
本实施例还在舰船内部部署有支持P4语言的SDN交换机,所述P4(ProgrammingProtocol-Independent Packet Processors)语言是一种与协议无关的数据平面可编程语言,通过P4语言编写的数据平面逻辑在编译器编译之后可通过所述SDN控制器下发到所述SDN交换机。在本实施例中,通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值均可通过SDN控制器下发给所述SDN交换机,所述SDN交换机根据所述多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值对接收的数据包进行解析处理并发送给相应的设备端口,从而实现单一设备对多异构协议的转换,进而实现舰船内部设备经由多种通信媒介与其它舰船或岸基网络的通信。本实施例有效解决了现有异构网络转换方案中多设备堆叠、灵活性、通用性以及可扩展性差的问题。
在一些实施方式中,所述舰船内部SDN局域网包括如图1所示的数据层10、控制层20、应用层30以及用户界面层40,各层协同作用以完成舰船内部通信。
在本实施例中,所述用户界面层40为提供网络管理图形化界面的显示端,所述用户界面层40采用HTML,CSS及JavaScript等前端技术,从应用层30上部的REST API接收数据,提供集成的网络管理可视化界面,对用户和设备进行管理。所述网络管理可视化界面可对用户设置使用权限,根据权限大小可对舰船内部网络进行监控与管理,如船内设备状态查看、船内用户信息查询等。
在本实施例中,所述控制层20以及应用层30均位于所述SDN控制器内,所述应用层30在所述SDN控制器上层编写并加载一系列特定功能的应用,例如,链路监控应用、地址分配应用、用户管理应用、设备管理应用、以及链路负载均衡应用。
在一些具体的实施方式中,当所述应用层30加载的为链路监控应用时,则该应用会获取网络拓扑和每个交换机各端口的实时流量数据,并设置监听端口,当有故障情况发生时,会将报警信息上传至所述用户界面层40显示。
在一些具体的实施方式中,当所述应用层30加载的为地址分配应用时,则该应用使用DHCP服务为接入舰船内网络的用户分配IP地址。所述IP地址分配具体有两种模式:第一种为桥接模式,在地址资源富余的情况下,每一艘舰船会被分配一个公网网段,船内每一台设备都可以分配到一个公网IP,在该模式下,船内用户间通信、船内用户访问公网两种行为都使用该IP;第二种为NAT模式,在地址资源较少的情况下,每一艘船会被分配一个公网IP,在该模式下,船内用户间通信时,使用内部地址;船内用户访问公网时,在船内网络出口处将用户内部地址映射为该船的公网IP。
在一些具体的实施方式中,当所述应用层30加载的为用户管理应用时,则该应用对用户种类进行了区分,分为网管人员、船员和普通用户;用户在接入网络时需要进行身份认证,应用层会对用户信息进行管理,可查看实时的用户连接状态。
在一些具体的实施方式中,当所述应用层30加载的为设备管理应用时,则该应用对船内的所有机械设备均需要进行联网,以便于集中管理,设备联网可以理解为设备内部操作系统与传感器联网,可以将其视为一台主机,设备需要将自身状态信息周期性地传给控制器,应用层会对这些信息进行分析记录;应用层也可以对设备发送指令,以指导设备行为。
在一些具体的实施方式中,当所述应用层30加载的为链路负载均衡应用时,则当船内网络负载较大时,应用层会根据全局拓扑进行流量调配,通过下发流表项的方式引导交换机的转发行为,将流量从拥塞链路向空闲链路上调配,以确保剩余带宽利用的最大化,并保障重要通信的优先传输。
在一些实施方式中,所述控制层30与应用层20同处于SDN控制器内,共同完成对数据层40的管理。所述控制层30在应用层20与数据层40中间,起到承接作用,所述控制层30与所述数据层40的交互选用OpenFlow1.3协议,并采用带外方式进行连接。本实施例在所述控制层30内编写了大量网络接口,包含对下层数据层40的南向接口以及对上层应用层30的北向API。所述南向接口负责与数据层40进行信息交互,抓取应用层30所需要的节点与链路信息,并将应用层30的指令传达给各个数据层40的SDN交换机。所述SDN交换机可以将自身信息以及数据封装packet-in消息,上传至船内SDN控制器,所述SDN控制器则能够将SDN交换机的指令封装进packet-out消息,发送给相应SDN交换机,指导SDN交换机行为。北向API则负责将从数据层40获得的数据,上传至应用层20。
在一些实施方式中,所述数据层40由舰船内所有交换设备组成,所述数据层40与用户直连,所有的用户数据包都通过数据层40进行转发。所述数据层40本身不具备处理能力,其行为完全按照应用层20的转发管理应用进行定义,所述应用层20制定好转发策略后,通过控制层30以下发流表项的形式,将策略发送给数据层40,数据层收到后,生成转发表对用户数据进行处理。
本发明以所述SDN控制器作为舰船内部SDN局域网全局的控制单元,可获取舰船内的实时网络拓扑,对链路状况进行监测,对船内用户信息和设备状态进行管理,以保证舰船网络正常、可靠的运行。
基于上述舰船通信系统,本实施方式还提供一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,如图2所示,其包括步骤:
S10、所述SDN交换机接收所述SDN控制器下发的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑;
S20、所述SDN交换机根据所述数据平面匹配动作的赋值以及所述多异构网络解析处理逻辑对接收的数据包进行解析处理后发送给相应的设备端口。
在本实施例中,多异构协议网关的实现主要分为数据平面的实现和控制平面的实现,其中数据平面通过P4语言编写数据平面处理逻辑,并运行在支持P4语言的SDN交换机上,所述控制平面通过编写所述SDN控制器中网关协议转换控制应用以实现对数据平面的控制,其作为一个子应用运行在所述SDN控制器中。
在本实施例中,所述控制平面的实现从功能上主要由流水线配置应用和网关管理应用组成,所述流水线配置应用和网关管理应用均运行在所述SDN控制器中。具体来讲,所述流水线配置应用是所述SDN控制器管理所述SDN交换机中数据平面的前提,所述SDN控制器可通过注册方式与所述SDN交换机建立连接,从而实现控制平面与数据平面的配置工作,即实现所述控制平面动态下发报文给数据平面,从而增强多异构网络网关的灵活性和通用性。所述网关控制应用是所述SDN控制器具体操作网关转发行为的基础,所述SDN控制器可向SDN交换机下发数据平面匹配动作的赋值,所述SDN交换机根据所述数据平面匹配动作的赋值判断是否对接收的数据包进行转换,具体的转换格式以及对于数据包出端口的选择。
在本实施例通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值均可通过SDN控制器下发给所述SDN交换机,所述SDN交换机根据所述多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值对接收的数据包进行解析处理并发送给相应的设备端口,从而实现单一设备对多异构协议的转换,进而实现舰船内部设备经由多种通信媒介实现与其它舰船或岸基网络的通信。本实施例有效解决了现有异构网络转换方案中多设备堆叠、灵活性、通用性以及可扩展性差的问题。
在一些实施方式中,所述SDN交换机在接收到所述SDN控制器下发的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑后,需根据所述数据平面匹配动作的赋值判断是否需要对接收到的数据包进行解析处理,若需要,则根据所述数据平面匹配动作的赋值选择适配的多异构网络解析处理逻辑对所述数据包进行解析处理后再发送给相应的设备端口。
在一些实施方式中,所述对数据包进行的解析处理包括对数据包进行解析识别处理、检测校验和处理、链路选择和包头更新处理、校验和计算处理以及协议重组处理。本实施例中的解析处理均是在PISA(Protocol Independent Switch Architecture)架构中的不同组件内部实现的。
在一些具体的实施方式中,所述对数据包进行解析识别处理的步骤包括:采用有限状态机的方法,通过对数据包进行提取操作和迁移状态操作对所述数据包进行解析识别。本实施例中通过对异构协议数据包,传统IP数据包和控制层数据包进行识别,并根据识别结果对进入SDN交换机的数据包进行解析,得到控制层可处理的数据层对象表示,以支撑后续的动作逻辑处理。
本实施例中,所述数据包的解析识别是采用PISA中的解析器组件实现的,所述解析器组件采用有限状态机的设计思路,在每个状态机中通过P4语言可以进行提取和迁移状态两种操作,其中,所述提取操作是指调用extract原语对接收的数据包按不同的位长提取字段,并将指示当前提取位置起点的指针后移提取字段的长度,完成对二进制格式数据包进行解析并转换为对象表示的工作;所述迁移状态操作是指通过指定对象数值(standard_metadata,hdr等中间变量)选择迁移状态或者直接迁移状态,确定状态提取完成后的下一个迁移状态。通过两种操作和多种状态的结合使用,在解析器组件中实现数据包的解析识别功能。
在一些实施方式中,所述对数据包进行检测校验和处理的步骤包括:通过调用集成的验算校验和动作对数据包进行校验,对不满足校验和的数据包设置转发到丢弃端口的标志位。在本实施例中,对数据包进行检测校验和的主要作用是判断进入P4交换机数据包传输数据的完整性和准确性,在P4语言中,没有对校验和的相关内容进行定义,而是根据P4所应用的目标平台有关。这是因为在P4语言的具体实现过程中,为了保证高效的吞吐量,这些固定但需要较大计算量的计算需求,会被卸载到更底层的硬件部分实现,以此减少流水线的处理时延。所述检测校验和处理采用PISA中VerifyCheckSum组件具体实现,本实施例使用的平台Wedge 100B给出了常见校验和算法的实现(如crc16、crc32、csum16、xor16等),在编写VerifyCheckSum组件时,调用集成好的验算校验和动作完成校验,对于不满足的校验和的数据包,将会设置转发到丢弃端口的标志位。
在一些实施方式中,所述对数据包进行链路选择和包头更新处理的步骤包括:组建链路选择架构,并根据所述SDN控制器发送的数据平面匹配动作的赋值完成链路选择;当链路选择完成后,通过对元数据中出端口号的选择,将数据包送入相应出口协议的包头更新匹配动作表,实现新增字段的赋值和删减字段的置空。本实施例中,对数据包进行链路选择处理的主要作用是为异构协议数据包和传统IPv4数据包选择相应的出口端口,其中传统IPv4数据包转发到连接多种异构协议发射终端的诸多端口中可达目的主机的一个端口,异构协议数据包转发到与目的主机对应的端口,异构协议的信道数据包转达到与完成信相应的道维护VNF的端口;所述对数据包进行链路选择处理采用PISA中Ingress组件具体实现,Ingress组件本质上讲是一个流表控程序,P4流表控程序可以组织匹配动作表的应用,使SDN交换机执行数据平面的具体操作,本实施例应用了以以太网源地址、以太网目的地址、以太网类型为键值,以设置出端口、发给控制器、无动作、丢弃为动作的匹配动作表,实现链路的选择。在数据平面实现的链路选择模块,实际上仅完成了链路选择的架构,无法单独实现数据包出链路的选择,其类似于一个需要参数的可以实现方法的函数,需要控制面为其赋予具体的参数赋值后,才能令Bmv2设备完成具体的链路选择。
对数据包进行包头更新处理的主要作用是在链路选择之后,所选端口对应的协议会在包头增加或删减一定的字段,为了在数据包重组时获取相应字段的值,需要包头更新模块对数据包字段进行更新,以ETH与LTE-TDD Uu间的协议转换为例:在ETH数据包希望通过异构网络网关转化为适用于LTE-TDD Uu接口的数据包时,需要将ETH数据包中的ETH包头置为无效,包留其IP层的包头及数据负载,为其在首部部分依次增加PDCP、RLC和MAC数据包头,在对包头赋值时需要跟据数据包具体长度计算其length字段,根据其是数据包为PDCP头的D/C位置0等等。包头更新处理同样采用PISA中Ingress组件具体实现,Ingress组件本质上讲是一个流表控程序,P4流表控程序可以通过判断、选择等操作组织匹配动作表的应用,使P4交换机具有灵活的多级流表功能,在本模块中流控程序通过对元数据中出端口号的选择,将数据包送入相应出口协议的包头更新匹配动作表,实现新增字段的赋值和删减字段的置空。
在一些实施方式中,所述对数据包进行校验和计算处理的步骤包括:通过调用集成的计算校验和动作完成对相应位数校验和的计算和对校验和的赋值。本实施例中,对数据包进行计算校验和计算处理的主要作用是保障从SDN交换机传出的数据包能够在下一个网元节点验证传输数据的完整性和准确性,在SDN交换机中调用集成好的计算校验和动作实现。所述对数据包进行校验和计算处理采用PISA中ComputeCheckSum组件具体实现,本实施例使用的平台Wedge 100B中给出了常见校验和算法的实现(如crc16、crc32、csum16、xor16等),在编写ComputeCheckSum组件时,调用集成好的及算校验和动作,即可完成对相应位数校验和的计算和对校验和数位的赋值。
在一些实施方式中,所述对数据包进行协议重组处理的步骤包括:通过调用出口包的emit方法,对指定范围内未被置为无效的包头字段进行顺序堆叠,自动跳过置空的元数据完成数据包的重组工作。本实施例中,所述对数据包进行协议重组处理的主要作用是在出端口组装对应协议的数据包格式,由于之前链路选择模块和包头更新模块对数据包数据做了十分完善的新增字段的赋值与删减字段的置空,这里仅需要重组每个头结构字段即可,P4程序会自动跳过置空的元数据完成数据包的重组工作。所述对数据包进行协议重组处理采用PISA中Deparser组件实现,P4中的逆解析器中主要完成数据包的生成工作,通过调用出口包的emit方法,对指定范围内且未被置为无效的包头字段进行顺序堆叠。
在一些实施方式中,还提供一种存储介质,其中,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序被一个或多个处理器执行,以实现本发明所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法的步骤。
综上所述,本发明通过在舰船内部部署SDN控制器用于对舰船内部网络进行集中管理和控制,所述SDN控制器作为舰船内部SDN局域网全局的控制单元,可获取舰船内的实时网络拓扑,对链路状况进行监测,对船内用户信息和设备状态进行管理,以保证舰船网络正常、可靠的运行;本发明通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值均可通过SDN控制器下发给所述SDN交换机,所述SDN交换机根据所述多异构网络解析处理逻辑以及数据平面匹配动作的赋值对接收的数据包进行解析处理并发送给相应的设备端口,从而实现单一设备对多异构协议的转换,进而实现舰船内部设备经由多种通信媒介与其它舰船或岸基网络的通信;本发明有效解决了现有异构网络转换方案中多设备堆叠、灵活性、通用性以及可扩展性差的问题。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,应用在舰船通信系统中,所述舰船通信系统包括设置在舰船内的SDN控制器以及支持P4语言的SDN交换机,所述舰船通信方法包括步骤:
所述SDN交换机接收所述SDN控制器下发的数据平面匹配动作的赋值以及通过P4语言编写的多异构网络解析处理逻辑;
所述SDN交换机根据所述数据平面匹配动作的赋值以及所述多异构网络解析处理逻辑对接收的数据包进行解析处理后发送给相应的设备端口。
2.根据权利要求1所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行的解析处理包括对数据包进行解析识别处理、检测校验和处理、链路选择和包头更新处理、校验和计算处理以及协议重组处理。
3.根据权利要求2所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行解析识别处理的步骤包括:
采用有限状态机的方法,通过对数据包进行提取操作和迁移状态操作对所述数据包进行解析识别。
4.根据权利要求2所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行检测校验和处理的步骤包括:
通过调用集成的验算校验和动作对数据包进行校验,对不满足校验和的数据包设置转发到丢弃端口的标志位。
5.根据权利要求2所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行链路选择和包头更新处理的步骤包括:
组建链路选择架构,并根据所述SDN控制器发送的数据平面匹配动作的赋值完成链路选择;
当链路选择完成后,通过对元数据中出端口号的选择,将数据包送入相应出口协议的包头更新匹配动作表,实现新增字段的赋值和删减字段的置空。
6.根据权利要求2所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行校验和计算处理的步骤包括:
通过调用集成的计算校验和动作完成对相应位数校验和的计算和对校验和的赋值。
7.根据权利要求2所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法,其特征在于,所述对数据包进行协议重组处理的步骤包括:
通过调用出口包的emit方法,对指定范围内未被置为无效的包头字段进行顺序堆叠,自动跳过置空的元数据完成数据包的重组工作。
8.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序被一个或多个处理器执行,以实现上述权利要求1-7任一所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法的步骤。
9.一种支持外界多异构信道连接的舰船通信系统,其特征在于,包括设置在舰船内的SDN控制器以及支持P4语言的SDN交换机,所述SDN交换机用于执行上权利要求1-7任一所述支持外界多异构信道连接的舰船通信方法的步骤。
10.根据权利要求9所述支持外界多异构信道连接的舰船通信系统,其特征在于,还包括用于提供网络管理图形化界面的显示端,所述显示端与所述SDN控制器建立通信连接,所述SDN控制器用于对舰船网络进行集中管理和控制。
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CN201911274219.XA CN111211977B (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种支持外界多异构信道连接的舰船通信方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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2019
- 2019-12-12 CN CN201911274219.XA patent/CN111211977B/zh active Active
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