CN113055193B - 一种数据多播传输方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数据多播传输方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。通过FPGA设备按照接收顺序对多播数据进行统一编号，然后将含有接收编号的网络数据包发送给相应的接收端，由此，每个接收端都可以根据编号顺序处理数据，保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致，解决了接收多方数据顺序性不一致的问题。

Description

一种数据多播传输方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数据传输领域，特别涉及一种数据多播传输方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

当前，在金融领域经常需要通过数据总线实现多个系统之间的数据交互，总线的性能、一致性、可靠性和稳定性成为一套交易系统关键因素。现有技术中，TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)点对点通讯方式，任意两个系统间通讯采用TCP的方式，一个系统向其它多个系统发送消息时，需要发送多次性能较低，为解决上述问题，通过UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)多播通讯方式传输数据，支持一个系统同时像多个系统广播数据，但通过UDP多播通讯方式传输数据无法保证接收方数据接收的有序性，无法保证数据有序处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种数据多播传输方法、装置、设备及介质，能够保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种数据多播传输方法，包括：

通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；

若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；

通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。

可选的，所述判断所述网络数据包是否为目标多播数据，包括：

读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；

根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。

可选的，所述利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号的过程中，还包括：

通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。

可选的，所述将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端之后，还包括：

所述目标接收端根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续；

若不连续，则基于传输控制协议向所述FPGA发起查询，并根据缺失的接收编号获取对应的缺失数据包。

可选的，所述通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包的过程中，还包括：

利用集中补齐服务器，接收并存储所述发送端抄送的所述网络数据包；

相应的，所述根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续之后，还包括：

若接收到的所述网络数据包的接收编号连续，则根据发送端对所述网络数据包进行分组，判断每组中所述网络数据包的发送编号是否连续；其中，所述发送编号为发送端对发送的网络数据包添加的编号；

若所述发送编号不连续，则向所述集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号获取对应的缺失数据包。

第二方面，本申请公开了一种数据多播传输装置，包括：

目标多播数据判断模块，用于通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；

编号模块，用于若所述目标多播数据判断模块的判断结果为是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；

发送模块，用于通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。

可选的，所述目标多播数据判断模块，包括：

信息获取单元，用于读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；

判断单元，用于根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。

可选的，所述数据多播传输方法，还包括：

时间戳添加模块，用于通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。

第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：

存储器，用于保存计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的数据多播传输方法。

第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现前述的数据多播传输方法。

本申请中，通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。可见，通过FPGA设备按照接收顺序对多播数据进行统一编号，然后将含有接收编号的网络数据包发送给相应的接收端，由此，每个接收端都可以根据编号顺序处理数据，保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致，解决了接收多方数据顺序性不一致的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种数据多播传输方法流程图；

图2为本申请提供的一种具体的数据多播传输方法流程图；

图3为本申请提供的一种具体的数据多播传输系统结构示意图；

图4为本申请提供的一种数据多播传输装置结构示意图；

图5为本申请提供的一种电子设备结构图。

具体实施方式

现有技术中，通过UDP多播通讯方式传输数据，支持一个系统同时像多个系统广播数据，但通过UDP多播通讯方式传输数据无法保证接收方数据接收的有序性，无法保证数据有序处理。为克服上述技术问题，本申请提出一种数据多播传输方法，能够保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致。

本申请实施例公开了一种数据多播传输方法，参见图1所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S11：通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据。

本实施例中，首先通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，然后判断上述网络数据包是否为目标多播数据，具体的，上述FPGA设备可以通过数据交换设备接收多个发送端发送的网络数据包，然后根据网络数据包的头信息判断是否为目标多播数据。

本实施例中，所述判断所述网络数据包是否为目标多播数据，可以包括：读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。可以理解的是，通过读取网络数据包头信息中含有的地址信息变量和传输协议类型信息变量，判断上述网络数据包是否为目标地址发送的UDP多播数据，以从接收到的网络数据包筛选出目标多播数据。

步骤S12：若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包。

本实施例中，利用FPGA按照接收顺序对筛选出的目标多播数据进行编号，得到了含有接收编号的网络数据包，可以理解的是，FPGA会接收到多个系统发送的目标多播数据，FPGA会根据顺序对接收到的目标多播数据进行编号，以得到含有接收编号的网络数据包，且FPGA编号速度快，单次编号时间为240纳秒，吞吐量大，可实现每秒200万条数据的编号。

本实施例中，所述利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号的过程中，还可以包括：通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。可以理解的是，针对以时间为重要因素的数据，通过对数据包添加对应的时间戳，后续可以通过查看数据包中的时间戳读取数据在某个设备传输时的具体时间，具体可以精确到4纳秒精度时间点。

步骤S13：通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。

本实施例中，对筛选出的目标多播数据的网络数据包进行编号后，通过数据交换设备将含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。由此一来，每个作为广播对象的接收方都根据网络数据包中的接收编号，按照编号顺序处理数据，保证了接收方数据接收处理的顺序的一致性。需要说明的是，FPGA设备将编号后的网络数据包发送给接收端的同时，也会将含有接受编号的网络数据包备份保存至本地。

由上可见，本实施例中通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。可见，通过FPGA设备按照接收顺序对多播数据进行统一编号，然后将含有接收编号的网络数据包发送给相应的接收端，由此，每个接收端都可以根据编号顺序处理数据，保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致，解决了接收多方数据顺序性不一致的问题。

本申请实施例公开了一种具体的数据多播传输方法，参见图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S21：通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据，并利用集中补齐服务器，接收并存储所述发送端抄送的所述网络数据包。

本实施例中，通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断上述网络数据包是否为目标多播数据，同时，利用集中补齐服务器，接收并存储上述发送端抄送的上述网络数据包。可以理解的是，如图3所示发送端通过数据交换设备将网络数据包发送给FPGA设备，同时会将上述网络数据包抄送给预先构建的集中补齐服务器，具体的，发送方可以通过PCIE可靠的传输方式，将上述网络数据包传输给上述集中补齐服务器进行持久换存储。

步骤S22：若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包。

步骤S23：通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。

步骤S24：所述目标接收端根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续。

本实施例中，接收端接收到上述网络数据包后，读取上述网络数据包中的接收编号，通过判断接收编号是否连续，判断接收到的多个网络数据包是否连续，即是否存在没有接收到的网络数据包。

步骤S25：若不连续，则基于传输控制协议向所述FPGA发起查询，并根据缺失的接收编号获取对应的缺失数据包。

本实施例中，若发现接收到的网络数据包不连续，则通过传输控制协议TCP向上述FPGA发送发起查询，例如图3所示，基于TCP方式通过数据交换设备向FPGA发起查询。并根据缺失的接收编号从FPGA中获取对应的网络数据包。需要说明的是，FPGA设备将编号后的网络数据包发送给接收端的同时，也会将含有接受编号的网络数据包备份保存至本地。

步骤S26：若接收到的所述网络数据包的接收编号连续，则根据发送端对所述网络数据包进行分组，判断每组中所述网络数据包的发送编号是否连续；其中，所述发送编号为发送端对发送的网络数据包添加的编号。

本实施例中，若接收到的网络数据包的接收编号连续，则根据发送端对接收到的网络数据包进行分组，判断每组中网络数据包的发送编号是否连续，其中，上述发送编号为发送端对发送的网络数据包添加的编号。可以理解的是，每个发送端在发送网络数据包之前都会按照发送顺序对数据包添加发送编号，通过检测网络数据包的发送编号，可以判断是否完整接收到该接收端发送的所有数据包。

步骤S27：若所述发送编号不连续，则向所述集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号获取对应的缺失数据包。

本实施例中，若接收到的网络数据包的发送编号不连续，则向上述集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号从上述集中补齐服务器中获取缺失的网络数据包。可以理解的是，FPGA也可能存在遗漏未接收到的数据，这些数据并未被FPGA添加接收编号，所以接收端并不能根据网络数据包中的接收编号判断出这些缺失的数据，因此，本实施例中通过在发送端发送网络数据包的同时将网络数据包抄送给集中补齐服务器，当接收端发现存在缺失的数据时，直接向上述集中补齐服务器发起查询，获取缺失的数据包。

其中，关于上述步骤S22、步骤S23的具体过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。

由上可见，本实施例中若网络数据包的接收编号不连续，则基于传输控制协议向FPGA发起查询，并根据缺失的接收编号获取对应的缺失数据包，进一步，若网络数据包的发送编号不连续，则向集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号获取对应的缺失数据包。可见，通过向FPGA和集中补齐服务器查询补齐，提升了缺失数据补齐的能力。

相应的，本申请实施例还公开了一种数据多播传输装置，参见图4所示，该装置包括：

目标多播数据判断模块11，用于通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；

编号模块12，用于若所述目标多播数据判断模块的判断结果为是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；

发送模块13，用于通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。

由上可见，本实施例中通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端。可见，通过FPGA设备按照接收顺序对多播数据进行统一编号，然后将含有接收编号的网络数据包发送给相应的接收端，由此，每个接收端都可以根据编号顺序处理数据，保证接收端接收到的多个系统的数据的顺序一致，解决了接收多方数据顺序性不一致的问题。

在一些具体实施例中，所述目标多播数据判断模块11具体可以包括：

信息获取单元，用于读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；

判断单元，用于根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。

在一些具体实施例中，所述数据多播传输装置具体还可以包括：

时间戳添加模块，用于通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。

进一步的，本申请实施例还公开了一种电子设备，参见图5所示，图中的内容不能被认为是对本申请的使用范围的任何限制。

图5为本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的数据多播传输方法中的相关步骤。

本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。

另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源包括操作系统221、计算机程序222及包括多播数据在内的数据223等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。

其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222，以实现处理器21对存储器22中海量数据223的运算与处理，其可以是Windows Server、Netware、Unix、Linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的数据多播传输方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。

进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的数据多播传输方法步骤。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，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。

以上对本发明所提供的一种数据多播传输方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种数据多播传输方法，其特征在于，包括：

通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；

若是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；

通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端；

所述将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端之后，还包括：

所述目标接收端根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续；

若不连续，则基于传输控制协议向所述FPGA发起查询，并根据缺失的接收编号获取对应的缺失数据包；

所述通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包的过程中，还包括：

利用集中补齐服务器，接收并存储所述发送端抄送的所述网络数据包；

相应的，所述根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续之后，还包括：

若接收到的所述网络数据包的接收编号连续，则根据发送端对所述网络数据包进行分组，判断每组中所述网络数据包的发送编号是否连续；其中，所述发送编号为发送端对发送的网络数据包添加的编号；

若所述发送编号不连续，则向所述集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号获取对应的缺失数据包。

2.根据权利要求1所述的数据多播传输方法，其特征在于，所述判断所述网络数据包是否为目标多播数据，包括：

读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；

根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。

3.根据权利要求1所述的数据多播传输方法，其特征在于，所述利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号的过程中，还包括：

通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。

4.一种数据多播传输装置，其特征在于，包括：

目标多播数据判断模块，用于通过FPGA接收多个发送端发送的网络数据包，并判断所述网络数据包是否为目标多播数据；

编号模块，用于若所述目标多播数据判断模块的判断结果为是，则利用FPGA按照接收顺序对所述网络数据包进行编号，得到含有接收编号的网络数据包；

发送模块，用于通过数据交换设备，将所述含有接收编号的网络数据包发送给对应的目标接收端；

所述发送模块，还用于所述目标接收端根据所述接收编号，判断接收到的所述网络数据包是否连续；

若不连续，则基于传输控制协议向所述FPGA发起查询，并根据缺失的接收编号获取对应的缺失数据包；

利用集中补齐服务器，接收并存储所述发送端抄送的所述网络数据包；

若接收到的所述网络数据包的接收编号连续，则根据发送端对所述网络数据包进行分组，判断每组中所述网络数据包的发送编号是否连续；其中，所述发送编号为发送端对发送的网络数据包添加的编号；

若所述发送编号不连续，则向所述集中补齐服务器发起查询，并根据缺失的发送编号获取对应的缺失数据包。

5.根据权利要求4所述的数据多播传输装置，其特征在于，所述目标多播数据判断模块，包括：

信息获取单元，用于读取所述网络数据包的头信息，得到所述网络数据包的源IP地址和数据传输方式；

判断单元，用于根据所述源IP地址和所述数据传输方式，判断所述网络数据包是否为所述目标多播数据。

6.根据权利要求4所述的数据多播传输装置，其特征在于，还包括：

时间戳添加模块，用于通过所述FPGA对所述网络数据包添加时间戳。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于保存计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至3任一项所述的数据多播传输方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的数据多播传输方法。

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