CN113992654A - 一种高速的文件传输方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速的文件传输方法、系统、设备及介质，利用UDP协议的高速、占用资源少的优点，UDP文件传输协议包括传输层和应用层，传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；本发明在应用层上对传统的UDP文件传输协议的报文头进行重新定义，在应用层上加入了分片序号字段，分片序号字段对报文在传输过程中起到了对报文的跟踪作用，同时也可以使得接收方可以感知到报文在发送端发送时的分组顺序和传输过程中丢失的序号，以便重新排序和补发丢失的信息，有效的避免了发送方和接收方在文件传输过程中所存在的存在数据包丢失、乱序等问题，大大提高了文件传输的可靠性和文件传输速率。
Description
技术领域
本发明属于DCS传输数据的处理，主要涉及数据传输领域，具体为一种高速的文件传输方法、系统、设备及介质。
背景技术
在分散控制系统(DCS)中，数据传输过程一般要求安全、可靠、高实时、资源占用率低等要求。数据传输过程也是通过电数字数据处理进行实施，而现有的数据传输协议都是基于TCP或UDP协议实现。TCP协议具有安全、可靠的优点，但是其传输效率较基于UDP协议进行文件传输的方式速度较慢，且占用资源更多。
而相较于TCP协议的文件传输机制，UDP协议具有传输效率高、占用资源少的优点，但由于UDP是一种面向无连接的不可靠网络层传输协议，在传输过程中可能存在数据包丢失、乱序等问题。
发明内容
针对现有技术中UDP在传输过程中存在数据包丢失、乱序的问题，本发明提供一种高速的文件传输方法、系统、设备及介质，利用UDP协议的高速、占用资源少的优点，有效的对数据丢失和乱序问题进行处理。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种高速的文件传输方法，用于发送方和接收方之间文件协议的传输；所述方法包括如下步骤：
发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；
接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；
发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；其中，所述UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。
优选的，文件信息包包括要发送的文件名和文件长度。
优选的，接收方接收到文件信息包后反馈指令至发送方，所述的反馈具体包括：
接收方收到文件信息包后使用确认机制向发送方做出接收或拒绝指令；
当接收方拒绝接收信息传送时，则接收方向发送方发送拒绝接收指令，信息传输终止；
当接收方接收信息传送时，则按照文件信息包内容建立对应的文件，并按照要接收的文件块数量建立一个块号组数，同时接收方向发送方发送接收指令，并开启信息传输通道。
进一步的，发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，出现数据包丢失时，接收方对发送方发送“暂停发送”指令，并对已收到的块号组数进行检索，当检索出未收到的“数据包序号”时，接收方会向发送方发出“重新发送”命令同时向发送方发送缺少的数据包序号信息，请求发送方重新发送丢失的数据包。
进一步的，发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，接收方经过检索，未查找出缺少的数据包，则发送“全部收到”指令告知发送方所有数据已经收到。
优选的，在UDP文件传输协议中进行文件传输时，发送方和接收方均使用端口号来对报文类型进行区分；
端口号由用户根据实际情况在代码中编写指定，用户无法在传输过程中自定义端口号。
优选的，报文头包括数据包标识、数据包发送序号、文件指针定位和数据包大小；
数据包标识用于指明数据包类型；
数据包发送序号用于指明数据包所处的位置信息；
文件指针定位指明数据包中的数据被填写到文件的具体位置；
数据包大小指明发送数据的大小。
一种高速的文件传输系统，用于发送方和接收方之间文件协议的传输；系统包括发送模块、接收模块和传输模块；
发送模块，用于发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；
接收模块，用于接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；
传输模块，发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；其中，所述UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述高速的文件传输方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的高速的文件传输方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供了一种高速的文件传输方法，利用UDP协议的高速、占用资源少的优点，UDP文件传输协议包括传输层和应用层，传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；本发明在应用层上对传统的UDP文件传输协议的报文头进行重新定义，在应用层上加入了分片序号字段，分片序号字段对报文在传输过程中起到了对报文的跟踪作用，同时也可以使得接收方可以感知到报文在发送端发送时的分组顺序和传输过程中丢失的序号，以便重新排序和补发丢失的信息，有效的避免了发送方和接收方在文件传输过程中所存在的存在数据包丢失、乱序等问题，大大提高了文件传输的可靠性和文件传输速率。
附图说明
图1为本发明中高速的文件传输方法的流程示意图；
图2为本发明中高速的文件传输过程示意图；
图3为本发明中报文头的形式示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
参见图1，本发明一个实施例中，提供了一种高速的文件传输方法，用于发送方和接收方之间文件协议的传输；利用UDP协议的高速、占用资源少的优点，有效的对数据丢失和乱序问题进行处理，
具体的，该文件传输方法包括如下步骤：
发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；
具体的，文件信息包包括要发送的文件名和文件长度。
接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；
具体的，接收方接收到文件信息包后反馈指令至发送方，所述的反馈具体包括：
接收方收到文件信息包后使用确认机制向发送方做出接收或拒绝指令；
当接收方拒绝接收信息传送时，则接收方向发送方发送拒绝接收指令，信息传输终止；
当接收方接收信息传送时，则按照文件信息包内容建立对应的文件，并按照要接收的文件块数量建立一个块号组数，同时接收方向发送方发送接收指令，并开启信息传输通道。
其中发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，出现数据包丢失时，接收方对发送方发送“暂停发送”指令，并对已收到的块号组数进行检索，当检索出未收到的“数据包序号”时，接收方会并向发送方发出“重新发送”命令同时向发送方发送缺少的数据包序号信息，请求发送方重新发送丢失的数据包。发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，接收方经过检索，未查找出缺少的数据包，则发送“全部收到”指令告知发送方所有数据已经收到。
发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；
UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。
具体的，在UDP文件传输协议中进行文件传输时，发送方和接收方均使用端口号来对报文类型进行区分。
其中端口号由用户根据实际情况在代码中编写指定，用户无法在传输过程中进行自定义端口号。由于本发明是对UDP协议的改造，而UDP协议支持的端口号是0到65535，且通常大于49151的端口是未被占用的，因此，用户可以根据实际情况，在代码中指定大于49151的端口号对报文类型进行区分。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图2，文件传输过程如下：
发送方发出文件信息包，包括要发送的文件名和文件长度；
接收方收到文件信息包后使用确认机制做出接收或拒绝指令。当接收方拒绝接收信息传送时，则接收方向发送方发送拒绝接收指令，信息传输终止；
当接收方接收信息传送时，则按照文件信息包内容建立对应的文件，并按照要接收的文件块数量建立一个块号组数，同时接收方向发送方发送接收指令，告诉发送方可以接收方准备完毕，可以发送数据过来，同时开启信息传输通道。
在建立信息通道后，接收方会接收发送方发过来的数据块，并写入到对应的接收文件中，同时接收方将对应的块号组设置为已接收状态。
当发送方发送完毕当前组的数据块后，发送“发送完毕”命令至接收方。此时，接收方返回“暂停发送”命令至发送方。
接收方收到“终止发送”命令后，即停止接收数据，同时检索已接收的块号组数，并查找出没有接收到的数据包序号，并发出“重新发送”命令至发送方同时发送缺少的数据包序号信息，请求发送方重新发送缺失的数据包。若接收方经过检索未查找出缺少的数据包，则发送“全部收到”指令告知发送方所有数据已经收到。
当发送方收到“全部收到”指令后，并且不存在没有发送的文件时，则发出“传输完毕”指令至接收方，与此同时，销毁传输通道结束文件传输过程。
参见图3，报文头包括数据包标识、数据包发送序号、文件指针定位和数据包大小；
数据包标识用于指明数据包类型；数据包发送序号用于指明数据包所处的位置信息；文件指针定位指明数据包中的数据被填写到文件的具体位置；数据包大小指明发送数据的大小。
综上所述，本发明提供了一种高速的文件传输方法，利用UDP协议的高速、占用资源少的优点，UDP文件传输协议包括传输层和应用层，传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；本发明在应用层上对传统的UDP文件传输协议的报文头进行重新定义，在应用层上加入了分片序号字段，分片序号字段对报文在传输过程中起到了对报文的跟踪作用，同时也可以使得接收方可以感知到报文在发送端发送时的分组顺序和传输过程中丢失的序号，以便重新排序和补发丢失的信息，有效的避免了发送方和接收方在文件传输过程中所存在的数据包丢失、乱序等问题，大大提高了文件传输的可靠性和文件传输速率。
下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节，请参照本发明方法实施例。
本发明再一个实施例中，提供一种高速的文件传输系统，能够用于实现上述实施例中所述的文件传输方法，具体的，该系统用于发送方和接收方之间文件协议的传输；包括发送模块、接收模块、传输模块、检测模块和跟踪器模块；
其中，发送模块，用于发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；接收模块，用于接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；传输模块，发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；其中，所述UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。检测模块，用于接收方对所接收到的数据进行检索，来检测是否存在丢失数据包序号；跟踪器模块，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪。
本发明再一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于文件传输方法的操作。
本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中高速的文件传输方法的相应步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高速的文件传输方法，其特征在于，用于发送方和接收方之间文件协议的传输；所述方法包括如下步骤：
发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；
接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；
发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；其中，所述UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。
2.根据权利要求1所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，所述文件信息包包括要发送的文件名和文件长度。
3.根据权利要求1所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，所述接收方接收到文件信息包后反馈指令至发送方，所述的反馈具体包括：
接收方收到文件信息包后使用确认机制向发送方做出接收或拒绝指令；
当接收方拒绝接收信息传送时，则接收方向发送方发送拒绝接收指令，信息传输终止；
当接收方接收信息传送时，则按照文件信息包内容建立对应的文件，并按照要接收的文件块数量建立一个块号组数，同时接收方向发送方发送接收指令，并开启信息传输通道。
4.根据权利要求3所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，出现数据包丢失时，接收方对发送方发送“暂停发送”指令，并对已收到的块号组数进行检索，当检索出未收到的“数据包序号”时，接收方会向发送方发出“重新发送”命令同时向发送方发送缺少的数据包序号信息，请求发送方重新发送丢失的数据包。
5.根据权利要求3所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，发送方和接收方开启信息传输通道进行信息传输后，接收方经过检索，未查找出缺少的数据包，则发送“全部收到”指令告知发送方所有数据已经收到。
6.根据权利要求1所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，在UDP文件传输协议中进行文件传输时，发送方和接收方均使用端口号来对报文类型进行区分；
所述端口号由用户根据实际情况在代码中编写指定，用户无法在传输过程中自定义端口号。
7.根据权利要求1所述的一种高速的文件传输方法，其特征在于，所述报文头包括数据包标识、数据包发送序号、文件指针定位和数据包大小；
数据包标识用于指明数据包类型；
数据包发送序号用于指明数据包所处的位置信息；
文件指针定位指明数据包中的数据被填写到文件的具体位置；
数据包大小指明发送数据的大小。
8.一种高速的文件传输系统，其特征在于，用于发送方和接收方之间文件协议的传输；所述系统包括发送模块、接收模块和传输模块；
发送模块，用于发送方发送用于文件传输的文件信息包，所述发送方将所述文件信息包发送至接收方，以使所述接收方对所述文件信息包进行接收；
接收模块，用于接收方接收到文件信息包后用于发送文件传输的反馈指令，所述接收方将所述反馈指令发送至发送方，以使所述发送方对所述反馈指令进行接收；
传输模块，发送方根据接收方的反馈与接收方建立连接，并通过UDP文件传输协议进行文件传输；其中，所述UDP文件传输协议包括传输层和应用层，其中传输层用于文件的传输，应用层用来UDP报文头的定义；所述应用层上加入分片序号字段，用于报文在传输过程中实现对报文的跟踪；使得接收方可以跟踪到发送方在发送报文时，在分组顺序和传输过程中所丢失的序号，以便接收方向发送方发送重新排序和补发丢失的信息。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述高速的文件传输方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的高速的文件传输方法的步骤。
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