[發明專利]一種分布式防火墻的板間通信系統及其通信方法

有效

• 申請號: 202110449017.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113079183B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 朱前進;萬森;程騰;朱千葉;袁澤川;金淑云
• 申請（專利權）人: 安徽科大擎天科技有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

1.一種分布式防火墻的板間通信系統，其特征在于，所述通信系統的通信機制按照從底層到頂層的結構順序依次包括：

硬件物理鏈路層，其位于通信系統的最底層，所述硬件物理鏈路層中設置了主控板和各業務模塊單板之間的連接模式；所述硬件物理鏈路層中各單板之間的連接模式采用SGMII協議鏈接；

網絡接口抽象層，其用于將硬件物理鏈路層中的MAC子層和PHY子層統一為一個網絡接口，并將該網絡接口用于發送或接受報文；

數據通道統一接口層，其是在網絡接口抽象層的基礎上進行統一封裝得到的，統一封裝后的所述數據通道統一接口層用于實現多層次的數據傳送要求以及不同的功能對數據接口的要求；

數據通道，其包括同步數據通道和異步數據通道，所述同步數據通道和異步數據通道分別用于完成同步和異步兩種數據傳送方式，同步和異步兩種數據傳送方式根據上次用戶的需求是否需要對傳送信息進行實時返回進行選擇；以及

業務層，其位于通信系統的最頂層，所述業務層用于實現各種功能，并在該層中由用戶選擇實現功能所要發送的數據類型。

2.根據權利要求1所述的分布式防火墻的板間通信系統，其特征在于：所述數據通道統一接口層中實現的傳送要求及功能包括單播傳輸、多播傳輸和廣播傳輸。

3.一種分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述通信方法基于權利要求1或2所述的分布式防火墻的板間通信系統提供的通信機制，采用高性能線程集調度方法，實現通信系統中各單板之間的信息快速交互；所述通信方法包括如下步驟：

S1：對通信系統的基本條件進行初始化；包括創建或準備全局數據結構體、定時器、epoll機制和全局等待隊列標識；

S2：創建實現通信所需的高性能線程集；所述高性能線程集包括輪詢機制和內核線程集；

S3：定義通信系統基本的統一接口；包括同步數據通道、異步數據通道、數據通道統一接口，以及網絡抽象層接口；各所述統一接口用于發送或接受數據、報文；

S4：通信系統根據定時器確定的時間間隔，在觸發定時器服務進程后，通過高性能線程集監聽等待隊列上的同步信息標志的狀態，并根據監聽結果的判斷，在需要時發送同步更新的數據；

S5：通信系統根據接收到的同步更新數據，對接收更新數據的業務模塊單板上的數據進行同步更新，并根據同步請求標志確定是否需要返回同步信息。

4.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S1中，全局數據結構體用于保存需要同步的信息，或業務模塊單板中需要進行通信的信息；所述全局數據結構體中保存的數據種類包括硬件設計的信息，功能實現信息和用戶需求信息。

5.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S1中，全局等待隊列標識用于在發送和接收通信信息時，對不同的通信信息進行區分；所述全局等待隊列標識在創建過程中，不同的同步信息類型設置不同的標識。

6.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S1中，定時器用于構建定時器機制；所述定時器機制中，定時器每隔一定時間觸發，并在觸發后調用相應的定時器處理服務進程；所述服務進程用于在全局等待隊列中寫入一個同步信息的標識，從而觸發某一類型的信息進行通信。

7.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S3的統一接口定義過程中，同時還設置一個全局變量結構體；所述全局變量結構體作為注冊機制，用于使用指針函數保存統一接口的函數；全局變量結構體還記錄不同接口的ID值，接口的處理函數優先級，以及記錄是否建立連接和是否同步返回的標識。

8.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S4中，定時器服務進程被觸發后，通信系統會對需要同步更新的數據進行封裝，封裝過程中通信系統每調用一次下一層的接口，就會根據接口函數的功能不同，對數據再進行一次封裝，以此類推，直至最后到達網絡接口抽象層，完成數據封裝；此時，需要同步更新的數據被封裝成網絡報文，網絡報文由通信系統的硬件物理鏈路層進行發送。

9.根據權利要求3所述的分布式防火墻的板間通信方法，其特征在于：所述步驟S5的同步數據接收過程中，從底層到上一層，每次都會對接收到的報文進行拆分，剝去每一層特有的數據頭信息，最后到達需要進行數據更新的業務層。