[發明專利]基于傳輸卡可糾錯多通道的數據隔離裝置及方法

有效

• 申請號: 202210093984.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114598497B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 陸杰;王曄;郭靚;韋小剛;張滔;紀元;鄭衛波;殷鑫鵬;張旭東;徐茂敬;周盛靖;臧燕
• 申請（專利權）人: 南京南瑞信息通信科技有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種基于傳輸卡可糾錯多通道的數據隔離裝置及方法，所述裝置包括包括網閘外模塊、傳輸卡和網閘內模塊；所述網閘外模塊中設有第一應用程序；所述網閘內模塊中設有第二應用程序；所述傳輸卡中設有若干個傳輸通道，各傳輸通道分別與網閘外模塊和網閘內模塊中的一工作線程綁定，形成連接通道；當網閘外模塊接收到數據后，結合所述第一應用程序、一連接通道和第二應用程序，利用私有協議中的CRC進行數據校驗，如果出現數據錯誤，將丟棄該數據，如果出現出現數據亂序，則將接收到的數據保存在隊列中，等待前一幀數據。本發明能夠高效地解決傳輸卡誤碼導致的丟包問題，并且能夠實現多通道傳輸，有效重組數據，隔離性能得到了大幅提升。

技術領域

本發明具體涉及一種基于傳輸卡可糾錯多通道的數據隔離裝置及方法。

背景技術

電力系統關系著國計民生，隨著經濟社會的發展，電力在生產生活各方面都占據了重要地位，電力系統的也向著也智能化方向發展，但隨之而來，也增加了網絡潛在的危險。

如圖1所示為現有技術中的安全隔離網閘系統，其正向網閘數據交換步驟如下：

首先，由客戶端到外部網的TCP數據，外網將TCP報文的應用數據(不包含任何網絡封裝信息)寫入緩沖區，所有UDP原始報文數據寫入一塊緩沖即可；

其次，外網從內網依次接收數據緩沖塊時，對于TCP數據塊，因為TCP連接之間傳輸速率有差異，防止單個連接的擁塞導致整個數據轉發停滯，需要為每個TCP單獨維護隊列。內網單獨維護和客戶機通訊的每個TCP連接，把數據緩存到緩沖區中，然后把數據緩沖區整塊發送給外網端。

最后，內網通過外網端的1位應答來確認整塊數據的傳輸有效性。

通過分析上述數據隔離技術方案后，不難發現，現有技術主要有兩方面的缺點：

第一，需要為每個TCP連接，單獨維護一個隊列，將TCP的數據全部緩存到緩沖區，然后才能將數據發送給外網。不僅需要很大的存儲緩存數據，還需要等待TCP分片數據完全接收完成才能進行轉發。在數以萬計的客戶端并發時，明顯存儲和延時都將可能導致性能瓶頸。并且在傳輸出現誤碼的時候，沒有重傳機制，將導致丟包的情況的發生。

第二，數據交換時采用單通道傳輸，在并發較高的情況下，將不能高效的使用隔離卡和網閘本身處理器，從而導致性能瓶頸。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于傳輸卡可糾錯多通道的數據隔離裝置及方法，能夠高效地解決傳輸卡誤碼導致的丟包問題，并且能夠實現多通道傳輸，有效重組數據，隔離性能得到了大幅提升。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種基于傳輸卡可糾錯多通道的數據隔離裝置，包括網閘外模塊、傳輸卡和網閘內模塊；

所述網閘外模塊中設有第一應用程序；所述網閘內模塊中設有第二應用程序；所述傳輸卡中設有若干個傳輸通道，各傳輸通道分別與網閘外模塊和網閘內模塊中的一工作線程綁定，形成連接通道；

當網閘外模塊接收到數據后，結合所述第一應用程序、一連接通道和第二應用程序，利用私有協議中的CRC進行數據校驗，如果出現數據錯誤，將丟棄該數據，如果出現出現數據亂序，則將接收到的數據保存在隊列中，等待前一幀數據。

可選地，所述網閘外模塊中設有mangle表；

當所述網閘外模塊接收到客戶主機發送的連接請求，隨機分配到一個工作線程，成功與mangle表中的規則匹配后，利用所述第一應用程序對連接請求進行封裝處理，添加KCP頭部、私有協議頭部和CRC，形成私有連接請求，當前工作線程，通過連接通道轉發私有連接請求到網閘內模塊；