CN112468755B

CN112468755B - 一种数据传输方法、以及网络终端设备

Info

Publication number: CN112468755B
Application number: CN202011277381.XA
Authority: CN
Inventors: 单志胜; 金静阳; 凌伟; 金磊; 吴海丁; 操捷
Original assignee: Hangzhou Ezviz Software Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Ezviz Software Co Ltd
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2040-11-16
Also published as: CN112468755A

Abstract

本申请公开了一种数据传输方法，该方法应用于包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口的网络终端设备中，该方法包括，通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输数据，通过除第一网络接口之外的其余网络接口，使得所述网络终端设备与分别接入所述其余网络接口的网络设备相连接，并进行至少如下之一传输：通过所述网络终端设备本体，在网络设备与外网之间传输数据；通过所述网络终端设备本体，在各网络设备之间传输数据；在网络设备与所述网络终端设备本体之间传输数据。本发明提升了硬件资源的使用率，提供了灵活的组网方式，并可以灵活地进行网络扩展，方便了网络终端设备的安装。

Description

一种数据传输方法、以及网络终端设备

技术领域

本发明涉及数据传输领域，特别地，涉及一种数据传输方法。

背景技术

随着安防业务的发展，越来越多的电子终端设备成为可接入网络的网络终端设备。例如，网络摄像机又叫IP CAMERA，简称IPC，由网络编码模块和模拟摄像机组合而成，是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将影像通过网络传输，远端的浏览者不需专业软件，只要标准的网络浏览器即可获得监视影像。

网络终端设备为接入网络，通常具有网络接口。以网络摄像机为例，现有的网络摄像机网络接口包括有线接口和无线接口，其中，有线接口可以支持有源以太网(Power OverEthernet，POE)功能，无线接口可以支持Wi-Fi等无线网络。在使用时，无线接口功能和有线接口功能通常只能择一，即，当有线接口功能被使用时，无线接口功能被空置，当无线接口功能被使用时，有线接口功能被空置。

参见图1所示，图1为传统IPC连接接入网络时的一种示意图。IPC内部具有有线接口和无线接口，当有线接口被使用时，无线接口处于不工作状态，当无线接口被使用时，有线接口处于不工作状态。

现有网络终端设备尽管具有有线接口和无线接口，但并不能同时使用两种接口，没有充分发挥硬件的性能，浪费了无线或有线的性能，在实际的安装布网应用时，受限较多，不够灵活。

发明内容

本发明提供了一种数据传输方法，以便灵活地进行网络扩展。

本发明提供的一种数据传输方法，应用于包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口的网络终端设备中，该方法包括，

通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输数据，

通过除第一网络接口之外的其余网络接口，使得所述网络终端设备与分别接入所述其余网络接口的网络设备相连接，并进行至少如下之一传输：

通过所述网络终端设备本体的第一网络接口，在网络设备与外网之间传输数据；

通过所述网络终端设备本体，在各网络设备之间传输数据；

在网络设备与所述网络终端设备本体之间传输数据。

较佳地，所述第一网络接口为有线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为无线网络接口，该无线网络接口为无线网络设备提供支持无线接入AP功能，使得无线网络设备通过无线接入功能接入无线网络；

该方法包括，

通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输第一数据流；

通过所述网络终端设备，在通过所述无线网络接口接入网络的第一网络设备与外网之间传输第二数据流；

所述网络终端设备与通过所述无线网络接口接入网络的第二网络设备之间传输第三数据流；

其中，所述第一网络设备与所述第二网络设备为同一网络设备，或者不为同一网络设备。

较佳地，所述第一网络接口为无线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为有线网络接口，

该方法包括，

通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输第四数据流；

通过所述网络终端设备，在连接于有线网络接口的第三网络设备与外网之间传输第五数据流；

所述网络终端设备与所述第三网络设备之间传输第六数据流。

较佳地，所述网络终端设备中内置有用于二层转发的虚拟网桥，以将网络终端设备的各个网络接口连通；

该方法进一步包括，

通过除第一网络接口之外的任一网络接口，向外网发送ping报文，根据该报文是否被发送至外网确定网络链路是否连通。

较佳地，所述传输数据包括，根据数据的目的MAC地址按照转发信息中对应的虚拟端口，将数据转发至虚拟端口，

其中，所述有线网络接口和无线网络接口被配置于所述虚拟网桥下，虚拟端口包括所述网络接口、以及用于对应所述网络终端设备中协议栈的虚拟网桥接口。

本发明还提供一种网络终端设备，所述网络终端设备包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口，

所述网络终端设备通过第一网络接口与外网连接，以在所述网络终端设备本体与外网之间传输数据；

除第一网络接口之外的其余网络接口分别为网络设备提供网络接口，使得网络设备分别接入所述其余网络接口时数据被进行至少如下之一传输：

通过所述网络终端设备本体，在各网络设备之间传输数据；

在网络设备与所述网络终端设备本体之间传输数据。

较佳地，所述第一网络接口为有线网络接口，则所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为无线网络接口，该无线网络接口为无线网络设备提供支持无线接入AP功能，使得无线网络设备通过无线接入功能接入无线网络；

其中，

网络终端设备通过第一网络接口与外网之间传输第一数据流；

所述第一网络设备与所述第二网络设备为同一网络设备，或者不为同一网络设备。

较佳地，所述第一网络接口为无线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为有线网络接口，所述有线网络接口用于将其连接的有线网络设备与网络终端设备本体相连；

其中，

网络终端设备通过第一网络接口与外网之间传输第四数据流；

通过所述网络终端设备，在连接于所述有线网络接口的第三网络设备与外网之间传输第五数据流；

较佳地，所述网络终端设备为网络摄像机，所述网络终端设备中内置有用于二层转发的虚拟网桥模块，以将网络终端设备的各个网络接口连通。

较佳地，所述有线网络接口和无线网络接口被配置于所述虚拟网桥下，所述数据根据数据的目的MAC地址按照转发信息中对应的虚拟端口，被转发至虚拟端口，

其中，虚拟端口包括所述网络接口、以及用于对应所述网络终端设备中协议栈的虚拟网桥接口。

本发明提供的数据传输方法，在包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口的网络终端设备中，通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输数据，通过除第一网络接口之外的其余网络接口，使得分别接入所述其余网络接口的网络设备通过所述网络终端设备本体进行数据传输，从而网络终端设备本身可以为自己提供网络，也可以向扩展设备提供网络，提升了硬件资源的使用率，提供了灵活的组网方式，并可以灵活地进行网络扩展，方便了网络终端设备的安装。

附图说明

图1为传统IPC连接接入网络时的一种示意图。

图2为现有IPC数据传输的一种示意图。

图3为本发明在IPC内部增加一虚拟网桥的数据传输的一种示意图。

图4为虚拟网桥进行图3所述数据流传输的一种流程示意图。

图5为本发明在IPC内部增加一虚拟网桥的数据传输的另一种示意图。

图6为本发明的IPC网络接口工作状态的一种示意图。

图7为具有多个无线网络接口和多个有线网络接口的IPC数据传输的一种示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

申请人研究发现，现有网络终端设备的无线网络接口和有线网络接口只能择一地使用一种类型接口，是因为无线网络接口、有线网络接口两者通信链路无法被连通，只能各自独立地进行数据传输。仍以网络摄像机为例。参见图2所示，图2为现有IPC数据传输的一种示意图，当来自网络摄像机外部的数据流1通过有线接口传输至IPC协议栈，或者，来自IPC协议栈的数据流通过有线接口传输至外网，那么数据流3既无法通过无线接口传输至IPC协议栈，也无法通过有线接口传输至外网。

本发明在已具有网络接口的网络终端设备内部增加一个虚拟网桥(bridge)用于二层转发，将其具有的所有网络接口(例如，无线接口和有线接口)配置到同一个虚拟网桥下，这样就能实现网络终端设备本身的各个网络接口的联通，例如，有线接口与无线接口两者通信链路的连通，从而使得网络终端设备的各个网络接口可以同时工作、且支持数据转发，与现有的网络设备所不同的是，本申请在已具有网络接口的网络终端设备通过虚拟网桥的方式来连通其本身各个网络接口，有利于提高设备硬件的利用率，避免传统网络设备中网络接口的闲置。

以下将以具有网络接口的IPC为例来说明本发明，所应理解的是，本发明可应用于任何具有网络接口的终端设备。

参见图3所示，图3为本发明在IPC内部增加一虚拟网桥的数据传输的一种示意图。

为便于理解，不妨假设IPC具有一个有线网络接口和一个无线网络接口，其中，有线接口连接至外网，无线网络接口支持无线接入AP功能。

在下行方向，来自有线网络接口的数据流1经过作为二层转发的虚拟网桥透传至IPC协议栈(IPC本身)；在上行方向，来自IPC协议栈的数据流1(IPC本身数据)经过作为二层转发的虚拟网桥透传至有线网络接口，以发送至外网；这样，IPC本身的数据可以通过有线网络接口与外网进行传输。

在上行方向，来自无线网络接口的数据流2经虚拟网桥时按照转发信息表转发至有线接口，通过有线接口发送至外网；在下行方向，来自有线接口的数据流2经虚拟网桥时按照转发信息表转发至无线网络接口，通过无线接口发送给连接于无线接口的网络设备；从而使得接入无线网络的第一网络设备通过IPC连接至外网，数据流2通过IPC在第一设备和外网之间传输。

来自于无线接口的数据流3经过虚拟网桥透传至IPC协议栈；同样地，来自于IPC协议栈的数据流3经过虚拟网桥透传至无线接口，这样，所述第一网络设备与IPC之间可以进行数据流3的传输，同时还可以是，接入无线网络的第二网络设备与IPC之间可以进行数据流3的传输。

进一步地，通过无线网络接口接入的所有无线网络设备既可以通过IPC与外网进行数据传输，也可以与IPC本身进行数据传输。

在上述传输过程中，数据流2、数据流1、数据流3均可同时被传输。数据流报文经过虚拟网桥时直接根据虚拟网桥内维护的转发信息表把报文转发出去，由于报文经过网桥转发后报文本身不被修改，所以网桥在整个传输链路上是透明的。

参见图4所示，图4为虚拟网桥进行图3所述数据流传输的一种流程示意图。包括的步骤如下：

根据数据报文中目的MAC地址，查询转发信息表中是否存在对应于该目的MAC地址的转发虚拟端口信息，如果没有，则对该报文进行泛洪，即，将该报文向所有虚拟端口进行广播，以自学习的方式确定转发虚拟端口，并在转发信息表中添加该目的MAC地址所对应的转发虚拟端口，如果有，则按照转发表中该目的MAC地址所对应的虚拟端口信息进行转发。

如下表1所示，当目的MAC地址为Eth0时，则说明该数据报文是要发送至有线网络接口，则转发至网桥的有线端口；当目的MAC地址为Wlan0时，则说明该数据报文是要发送至无线网络接口，则转发至网桥的无线端口；当目的MAC地址为协议栈对应的虚拟MAC地址，则说明该数据报文是要发送至IPC内部协议栈，则转发至虚拟网桥的虚拟端口。其中，协议栈包括了各种协议的协议栈族。

表1

目的MAC地址	虚拟端口
		Eth0	Eth0
Wlan0	Wlan0
		***	bridge0

为便于IPC的安装而不增加额外的外接设备，虚拟网桥采用运行于IPC内部的软件实例来实现，该虚拟网桥又称为软桥。该虚拟网桥可通过第一命令创建网桥接口的名称，通过第二命令和第三命令，分别将无线接口名称、有线接口名称添加到所创建的网桥接口，在创建之后，通过第四命令查看网桥是否创建成功，当创建成功时，该网桥属性包括，网桥名称字段、网桥标识ID字段、防回环使能字段、以及网络接口字段，参见表3所示。虚拟网桥所实现功能的业务逻辑(例如图4)可通过IP核实现。

表2

网桥接口名称	网桥标识	防回环使能	网络接口
				br0，	***	否	Eth0
			Wlan0

参见图5所示，图5为本发明在IPC内部增加一虚拟网桥的数据传输的另一种示意图，其中，包括有支持有线传输的第一协议栈和支持无线传输的第二协议栈。为便于理解，仍不妨假设IPC具有一个有线网络接口和一个无线网络接口，其中，有线接口连接至外网，无线网络接口支持无线接入AP功能。图中三个数据流的传输过程如下：

在下行方向，来自有线网络接口的数据流1经过作为二层转发的虚拟网桥透传至第一协议栈；在上行方向，来自第一协议栈的数据流1经过作为二层转发的虚拟网桥透传至有线网络接口，以发送至外网；这样，IPC本身可以通过有线网络接口与外网进行数据传输。

来自于无线接口的数据流3经过虚拟网桥透传至第二协议栈；同样地，来自于第二协议栈的数据流3经过虚拟网桥透传至无线接口，这样，第一网络设备与IPC之间可以进行数据流3的传输，同时还可以是，接入无线网络的第二网络设备与IPC之间可以进行数据流3的传输。

在上述传输过程中，数据流2、数据流1、数据流3均可同时被传输。数据流报文经过网桥时直接根据网桥内维护的转发信息表把报文原封不动的转发出去，由于报文经过网桥转发后报文本身不被修改，所以网桥在整个传输链路上是透明的。

虚拟网桥进行图5所述数据流传输包括的步骤如下：

根据数据报文中目的MAC地址，在转发信息表中查询是否存在该目的地址对应的虚拟端口，如果不存在，则对该报文进行泛洪，以自学习转发端口，并在转发信息表中添加该目的MAC地址所对应的转发虚拟端口，如果有，则按照转发表中该目的MAC地址所对应的虚拟端口信息进行转发。

如下表3所示，当目的MAC地址为Wlan0时，则说明该数据报文是要发送至无线网络接口，则转发至网桥的无线端口；当目的MAC地址为Eth0时，则说明该数据报文是要发送至有线网络接口，则转发至网桥的无线端口；当目的MAC地址为第一协议栈对应的虚拟MAC地址，则说明该数据报文是要发送至第一协议栈，则转发至网桥的第一虚拟端口，当目的MAC地址为第二协议栈对应的虚拟MAC地址，则说明该数据报文是要发送至第二协议栈，则转发至虚拟网桥的第二虚拟端口，其中，第一虚拟端口对应于第一协议栈，第二虚拟端口对应于第二IPC协议栈。

表3

该虚拟网桥可通过第一命令创建网桥接口的名称，通过第二命令和第三命令，分别将无线接口名称、有线接口名称添加到所创建的网桥接口，在创建之后，通过第四命令查看网桥是否创建成功，当创建成功时，该网桥属性包括，网桥名称字段、网桥标识ID字段、防回环使能字段、以及网络接口字段，参见表4所示。虚拟网桥所实现功能的业务逻辑可通过IP核实现。

表4

网桥接口名称	网桥标识	防回环使能	网络接口
				br0，	***	否	Eth0
			Wlan0
				br1，	***	否	Eth0
			Wlan0

参见图6所示，图6为本发明的IPC网络接口工作状态的一种示意图。其中，左图中IPC通过有线接口与外网连接，无线接口可以作为AP接入点提供无线信号，以便于其它无线网络设备接入。右图中IPC通过无线接口与外网连接，有线接口可供网络扩展使用，连接PC、交换机设备等。图6中，有线接口、无线接口均同时处于工作状态，有利于提高布网的灵活性。

进一步地，利用有线接口、无线接口均同时处于工作状态，可以方便地检测IPC网络链路是否连通。例如，如右图的连接方式时，在有线接口连接一PC机，通过PC机发送的ping报文，判断该报文是否被发送至外网即可判断IPC网络链路是否连通。如左图的连接方式时，将PC机接入提供热点的无线网络，通过PC机发送的ping报文，判断该报文是否被发送至外网即可判断IPC网络链路是否连通。

参见图7所示，图7为具有多个无线网络接口和多个有线网络接口的IPC数据传输的一种示意图。其中，一无线网络接口与外网连接，所述IPC可以是带网口WIFI的IPC，也可以是支持各种协议族的IPC。图中：

数据流1为IPC本身与外网之间的数据传输；

数据流2为通过无线网络接口接入无线网络的第一网络设备与外网之间的数据传输；

数据流3为通过无线网络接口接入无线网络的第一网络设备和/或第二网络设备与IPC之间的数据传输；

数据流4为通过有线网络接口与IPC连接的第三网络设备与外网之间的数据传输；

数据流5为所述第三网络设备与IPC之间的数据传输；

数据流6为所述第三网络设备分别与第一网络设备、和/或第二网络设备之间的数据传输，这样，有线网络设备和无线网络设备通过IPC就能够直接进行数据传输。本发明在已具有网络接口的IPC所内置的虚拟网桥来连通无线网络接口和有线网络接口的通信链路，相比于现有IPC等网络终端设备而言，提高了已具有网络接口的设备的组网能力，使得IPC的无线网络接口和有线网络接口同时工作，提升了硬件资源的使用率，对外提供了丰富的接口资源，提升了网络扩展能力，灵活了网络设备的连接和数据传输，扩大了网络的使用范围。

对于装置/网络侧设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素，所述网络设备泛指可以接入网络的主体。

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

1.一种数据传输方法，其特征在于，应用于包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口的网络终端设备中，该方法包括，

通过第一网络接口在所述网络终端设备与外网之间传输数据，其中，第一网络接口为所述至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口中的任一网络接口，

通过除第一网络接口之外的其余网络接口，使得所述网络终端设备与分别接入所述其余网络接口的网络设备相连接，并进行如下组合传输：

通过所述第一网络接口，在各网络设备与外网之间传输数据；以及

通过所述其余网络接口，在各网络设备之间传输数据；和/或

通过所述其余网络接口，在各网络设备与所述网络终端设备本体之间传输数据；

其中，

其余网络接口的数量至少包括两个以上，所述网络设备的数量至少包括两个以上；

或者，

通过除第一网络接口之外的其余网络接口，使得所述网络终端设备与接入所述其余网络接口的网络设备相连接，并进行如下组合传输：

通过所述第一网络接口，在所述网络设备与外网之间传输数据；和

通过所述其余网络接口，在所述网络设备与所述网络终端设备本体之间传输数据；

其中，

其余网络接口的数量为一个，所述网络设备的数量为一个。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络接口为有线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为无线网络接口，该无线网络接口为无线网络设备提供支持无线接入AP功能，使得无线网络设备通过无线接入功能接入无线网络；

该方法包括，

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络接口为无线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为有线网络接口，

该方法包括，

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络终端设备中内置有用于二层转发的虚拟网桥，以将网络终端设备的各个网络接口连通；

该方法进一步包括，

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传输数据包括，根据数据的目的MAC地址按照转发信息中对应的虚拟端口，将数据转发至虚拟端口，

其中，所述有线网络接口和无线网络接口被配置于所述虚拟网桥下，虚拟端口包括所述有线网络接口和无线网络接口、以及用于对应所述网络终端设备中协议栈的虚拟网桥接口。

6.一种网络终端设备，其特征在于，所述网络终端设备包括至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口，

所述网络终端设备通过第一网络接口与外网连接，以在所述网络终端设备本体与外网之间传输数据；其中，第一网络接口为所述至少一个有线网络接口和至少一个无线网络接口中的任一网络接口，

除第一网络接口之外的其余网络接口分别为网络设备提供网络接口，使得网络设备分别接入所述其余网络接口时数据被进行如下组合传输：

通过所述第一网络接口，在各网络设备与外网之间传输数据；

通过所述其余网络接口，在各网络设备之间传输数据；

或者，

通过除第一网络接口之外的其余网络接口为网络设备提供网络接口，使得网络终端设备接入所述其余网络接口时数据被进行如下组合传输：

其中，

其余网络接口的数量为一个，所述网络设备的数量为一个。

7.如权利要求6所述的网络终端设备，其特征在于，所述第一网络接口为有线网络接口，则所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为无线网络接口，该无线网络接口为无线网络设备提供支持无线接入AP功能，使得无线网络设备通过无线接入功能接入无线网络；

其中，

8.如权利要求6所述的网络终端设备，其特征在于，所述第一网络接口为无线网络接口，所述除第一网络接口之外的其余网络接口至少为有线网络接口，所述有线网络接口用于将其连接的有线网络设备与网络终端设备本体相连；

其中，

9.如权利要求6所述的网络终端设备，其特征在于，所述网络终端设备为网络摄像机，所述网络终端设备中内置有用于二层转发的虚拟网桥模块，以将网络终端设备的各个网络接口连通。

10.如权利要求9所述的网络终端设备，其特征在于，所述有线网络接口和无线网络接口被配置于所述虚拟网桥下，所述数据根据数据的目的MAC地址按照转发信息中对应的虚拟端口，被转发至虚拟端口，

其中，虚拟端口包括所述有线网络接口和无线网络接口、以及用于对应所述网络终端设备中协议栈的虚拟网桥接口。