[發(fā)明專利]一種基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111049857A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 王中曉;李冠;盧方勇
• 申請（專利權）人: 山東方寸微電子科技有限公司;青島方寸微電子科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開公開了一種基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)及方法，包括訪問控制模塊用于接收認證請求，建立會話連接；命令處理模塊獲取操作請求，解析操作類型并執(zhí)行該操作，返回執(zhí)行結果；傳輸控制模塊根據(jù)操作請求發(fā)送待讀取的文件數(shù)據(jù)包，對待讀取的文件數(shù)據(jù)包添加HUP協(xié)議頭，經(jīng)由UDP發(fā)送該文件數(shù)據(jù)包；根據(jù)操作請求接收待寫入的文件數(shù)據(jù)包，并提取文件數(shù)據(jù)包的HUP協(xié)議頭，根據(jù)HUP協(xié)議頭中的序列號和校驗碼對數(shù)據(jù)進行校驗；數(shù)據(jù)存取模塊用于采用異步讀/寫接口完成對文件數(shù)據(jù)包的讀取與寫入。基于UDP協(xié)議進行可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法，即降低了開發(fā)人員任務復雜度，又提升了系統(tǒng)傳輸效率，增加了產(chǎn)品的性價比；異步讀/寫的實現(xiàn)方法，有效提升了文件讀寫速度。

技術領域

本公開涉及數(shù)據(jù)的讀取/寫入技術領域，特別是涉及一種基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

移動網(wǎng)盤(網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)或者NAS)是一種專業(yè)的文件存儲工具，它除了具備傳統(tǒng)移動硬盤功能外，借助于互聯(lián)網(wǎng)具有類似云盤的功能。用戶不需要把儲存資料的實體磁盤帶在身上，通過借助互聯(lián)網(wǎng)(LAN或者WAN)，通過專用APP進行遠程訪問，上傳、下載所存儲的數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中難免會出現(xiàn)丟包、錯誤、亂序等。為克服這些影響，保證文件數(shù)據(jù)的完整到達，相比UDP，TCP更適合傳輸，另外為了保證公網(wǎng)訪問時的傳輸速率，廠商往往會采用P2P技術；而目前的公網(wǎng)環(huán)境下，UDP更利于P2P實現(xiàn)。所以為兼顧二者，網(wǎng)盤實現(xiàn)時，內(nèi)網(wǎng)傳輸中可以使用TCP，而公網(wǎng)傳輸中可以使用UDP。但對開發(fā)者而言，需要同時維護兩套代碼邏輯分別處理TCP和UDP傳輸，導致結構不清晰，也不利于維護。

為簡化上層應用復雜度，目前大部分的網(wǎng)盤在內(nèi)網(wǎng)中使用TCP傳輸，外網(wǎng)使用TCP+UDP隧道的方式，從上層開發(fā)者角度看，只有TCP一種傳輸方式。但是外網(wǎng)使用TCP+UDP隧道的方式會導致傳輸效率的降低，因為首先數(shù)據(jù)在發(fā)送/接收時都要進行兩次組包/拆包過程，對于CPU性能相對較慢的嵌入式系統(tǒng)來講，對性能影響會非常大；再者因為增加了隧道頭會導致數(shù)據(jù)包中的有效數(shù)據(jù)占比降低。相對于使用CPU資源富裕的嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)NAS而言，原有實現(xiàn)僅僅是現(xiàn)有技術的堆疊，而并沒有對傳輸流程進行效率優(yōu)化，性價比不高。

另外，在文件讀/寫方面，一般操作系統(tǒng)提供同步read()/write()接口，而接口內(nèi)部若直接讀/寫讀存儲介質(zhì)，速度非常慢，所以操作系統(tǒng)住往會在read()/write()與存儲介質(zhì)之間建立讀/寫緩存區(qū)。但是在很多資源受限的操作系統(tǒng)中往往沒有緩存區(qū)，導致文件的存取速度非常慢。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本公開提出了一種基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)及方法，基于UDP通信及異步文件讀/寫的方式實現(xiàn)了移動網(wǎng)盤的基本功能，使用配套APP通過LAN或者WAN，往移動網(wǎng)盤上傳或者下載文件。基于UDP協(xié)議進行可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法，即降低了開發(fā)人員任務復雜度，又提升了系統(tǒng)傳輸效率，增加了產(chǎn)品的性價比；異步讀/寫的實現(xiàn)方法，有效提升了文件讀寫速度。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術方案：

第一方面，本公開提供一種基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)，包括：訪問控制模塊、命令處理模塊、傳輸控制模塊和數(shù)據(jù)存取模塊；

所述訪問控制模塊，用于接收認證請求，建立會話連接；

所述命令處理模塊，獲取操作請求，解析操作類型并執(zhí)行該操作，返回執(zhí)行結果；

所述傳輸控制模塊，根據(jù)操作請求發(fā)送待讀取的文件數(shù)據(jù)包，對待讀取的文件數(shù)據(jù)包添加HUP協(xié)議頭，經(jīng)由UDP發(fā)送該文件數(shù)據(jù)包；根據(jù)操作請求接收待寫入的文件數(shù)據(jù)包，并提取文件數(shù)據(jù)包的HUP協(xié)議頭，根據(jù)HUP協(xié)議頭中的序列號和校驗碼對數(shù)據(jù)進行校驗；

所述數(shù)據(jù)存取模塊，用于采用異步讀/寫接口完成對文件數(shù)據(jù)包的讀取與寫入。