一种基于无连接的面向多用户多任务并发的数据透传方法

专利主权项内容

1.一种基于无连接的面向多用户多任务并发的数据透传方法，其特征在于，应用于具有前后面板双网口的机箱设备上，机箱设备内设有N个载板，包括如下步骤：(1)机箱设备前面板应用程序启用端口front_portn并创建套接字front_socketn，n =1, 2, …, N；(2)循环N次调用bind函数，按序号依次将front_socketn同front_portn及机箱设备前面板网口IP地址front_ip绑定；(3)创建描述符集{fd1}，将所有套接字front_socketn放入集合{fd1}内，启动对集合内各套接字对应端口数据包的监听；(4)机箱设备后面板应用程序例化后面板套接字back_socket和后面板端口back_port，将back_socket绑定back_port和后面板网口IP地址back_ip，后面板网口在back_port上监听N个载板的数据包；(5)对于上位机至载板方向的UDP数据包进行如下操作：上位机通过其本机端口号host_port向载板发送UDP数据包，以目的端口front_portn来区分载板，机箱设备前面板应用程序描述符集{fd1}内的某个套接字接收到数据包后，通过该套接字所绑定的端口号front_portn判断出其载板IP地址amc_ipn，随后将数据包连同amc_ipn一起转发至后面板应用程序；后面板应用程序将数据包目的地址修改为amc_ipn，最后通过back_port发送至对应载板的端口；(6)对于载板至上位机方向的UDP数据包进行如下操作：某载板通过本载板的端口向上位机发送UDP数据，机箱设备后面板网口在back_port端口接收到数据包后，解析出数据包的源IP地址，即amc_ipn，随后将数据包连同amc_ipn一起转发至前面板应用程序；前面板应用程序根据amc_ipn映射出描述符集{fd1}内套接字对应的端口号front_portn，随后使用该端口front_portn作为数据包的源端口并将该数据包发送至上位机端口；上位机接收到数据包后通过源端口号front_portn判断出数据包来自哪个载板；(7)对于每次请求，上位机都启动一个新的端口号用来发送ACK和数据，机箱设备前面板应用程序定义Dportn用来记录对应的上位机传输数据时的端口号，n = 1, 2, …, N；(8)前面板应用程序启用端口tfront_portn，并创建套接字tfront_socketn，按序号依次将tfront_socketn与tfront_portn和前面板IP地址front_ip绑定，n = 1, 2, …, N；(9)创建描述符集{fd2}，依次将tfront_socketn套接字放入集合{fd2}内，启动对集合内各套接字对应端口数据包的监听；(10)机箱设备后面板应用程序例化back_socket1、back_socket2，启用端口back_port1、back_port2，将back_socket1、back_socket2分别绑定back_port1、back_port2以及back_ip；后面板网口在back_port1端口上监听N个载板的文件传输控制消息，在back_port2端口上监听N个载板的文件传输数据消息；(11)以上位机为TFTP文件服务器，以N个载板为客户端；当某载板请求文件上传或下载时，该载板的文件传输控制消息发送至机箱设备后面板back_port1端口，后面板应用程序解析出控制消息的载板IP地址amc_ipn，随后将控制消息连同解析出的amc_ipn与back_port1端口标识一起转发至前面板应用程序；前面板应用程序根据amc_ipn映射出描述符集{fd2}内的端口号tfront_portn，并通过back_port1端口标识判断该消息应该发至上位机的专用控制消息端口Cport，随后将控制消息目的地址修改为上位机IP地址host_ip，最后通过tfront_portn将控制消息发送至上位机TFTP专用控制消息端口Cport；(12)上位机收到文件传输控制消息后，开启一个新的端口用来传输ACK或数据，机箱设备前面板应用程序描述符集{fd2}内的某tfront_portn端口监测到数据包后解析出其源端口，由Dportn记录，并通过tfront_portn端口号判断出目的载板IP地址amc_ipn，随后将Dportn与amc_ipn地址相关联，最后将ACK或数据包连同解析出的amc_ipn一起转发至后面板；后面板应用程序将ACK或数据包的目的地址修改为amc_ipn地址，通过back_port2发送至对应的载板；(13)载板收到ACK或数据包后，向机箱设备后面板网口back_port2继续发送数据包或ACK，机箱设备后面板应用程序解析出源IP地址amc_ipn后，将数据包或ACK连同amc_ipn与back_port2端口标识转交至前面板应用程序，前面板应用程序根据amc_ipn，判断与之对应的Dportn，并根据back_port2端口标识判断上位机端口是数据端口而非控制端口，随后将数据包或ACK以Dportn为目的端口、以tfront_portn为源端口发送至上位机Dportn端口；上位机收到数据包或ACK后，通过源端口tfront_portn和目的端口Dportn判断出该消息或ACK来自哪个载板；(14)文件传输完毕后，机箱设备应用程序释放相应任务的对应端口。