[發(fā)明專利]基于嵌入式的雙通道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的拆包和組包方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310316997.7
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103346949A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志敏;張振;楊延軍;余揚(yáng);段曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/46
• 分類號(hào): H04L12/46;H04L29/06
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 邵可聲

1.一種基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的拆包和組包方法，其步驟包括：

1）在嵌入式驅(qū)動(dòng)中創(chuàng)建虛擬網(wǎng)卡，在虛擬網(wǎng)卡內(nèi)創(chuàng)建緩存隊(duì)列；

2）發(fā)送端通過虛擬網(wǎng)卡接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并存儲(chǔ)于緩存隊(duì)列中；每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的頭部記錄該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度；若緩存隊(duì)列中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于幀長(zhǎng)度，則將數(shù)據(jù)全部取出放進(jìn)硬件緩沖區(qū)；若緩存隊(duì)列中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于幀長(zhǎng)度，則取小于幀長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)放入硬件緩沖區(qū)；然后將硬件緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)組幀發(fā)送至接收端，并在發(fā)送幀的頭部標(biāo)記上一幀發(fā)送后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的剩余數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息；

3）接收端通過接收的數(shù)據(jù)幀頭部標(biāo)記的上一幀發(fā)送后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的剩余數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的頭部記錄的長(zhǎng)度信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的封裝，封裝成的完整的網(wǎng)絡(luò)包提交給相應(yīng)的虛擬網(wǎng)卡以實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述緩存隊(duì)列包括信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列，分別用于存儲(chǔ)信令數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和所述發(fā)送幀的頭部還記錄信道類型；接收端通過接收幀或者網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包頭部標(biāo)記的信道類型區(qū)分信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述發(fā)送端采用輪詢的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)包發(fā)送，每次輪詢優(yōu)先查詢信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列是否為空，若不為空，則從信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)置于硬件緩沖區(qū)，直至信令緩存隊(duì)列為空。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：在發(fā)送端，若緩存隊(duì)列中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于幀長(zhǎng)度，則取幀長(zhǎng)度減2的數(shù)據(jù)放入硬件緩沖區(qū)。

5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：在發(fā)送幀的頭部預(yù)留2Bytes的信息，用以標(biāo)記所述信道類型和上一幀發(fā)送后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的剩余數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息。

6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的頭部使用2Byte作為記錄網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度和信道類型的標(biāo)記，其中信道類型占用4bits，網(wǎng)絡(luò)包的長(zhǎng)度占用12bits。

7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法所述的方法，其特征在于：所述硬件緩沖區(qū)為FPGA緩沖區(qū)。

8.一種基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的拆包和組包系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端和接收端；

所述發(fā)送端包括：

虛擬網(wǎng)卡，其內(nèi)創(chuàng)建緩存隊(duì)列，用于接收并緩存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的頭部記錄該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度；

拆包組幀模塊，用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的拆包組幀，若緩存隊(duì)列中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于幀長(zhǎng)度，則將數(shù)據(jù)全部取出放進(jìn)硬件緩沖區(qū)；若緩存隊(duì)列中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于幀長(zhǎng)度，則取小于幀長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)放入硬件緩沖區(qū)；

硬件發(fā)送緩沖區(qū)模塊，用于向接收端發(fā)送拆包后組成的數(shù)據(jù)幀；

所述接收端包括：

硬件接收緩沖區(qū)模塊，用于從所述發(fā)送端接收數(shù)據(jù)幀；

拆幀組包模塊，用于通過接收幀的頭部標(biāo)記的上一幀發(fā)送后網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的剩余數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的頭部記錄的長(zhǎng)度信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的封裝；

虛擬網(wǎng)卡，用于接收完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包以實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。

9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬網(wǎng)卡內(nèi)創(chuàng)建的緩存隊(duì)列包括信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列，分別用于存儲(chǔ)信令數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和所述發(fā)送幀的頭部還記錄信道類型；接收端通過接收幀或者網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包頭部標(biāo)記的信道類型區(qū)分信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)送端采用輪詢的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)包發(fā)送，每次輪詢優(yōu)先查詢信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列是否為空，若不為空，則從信令數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列中取出數(shù)據(jù)置于硬件緩沖區(qū)，直至信令緩存隊(duì)列為空。