基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法及系统与流程

1.本发明涉及航空用以太网技术领域，具体涉及一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法及系统。

背景技术：

2.以太网是一类作为使用最为广泛的数据总线，其规范简单，维护简便、易于升级拓展。基于以太网的数据传输中，可以通过tcp(transmission controlprotocol，传输控制协议)协议的“三次握手、四次挥手”机制为数据传输提供可靠交付服务，此种传输方式因占用过多系统资源不适合实时性、大容量数据的传输。而udp(user datagram protocol，用户数据报协议)协议无需建立连接，具有较好的实时性，适合大容量数据传输，但此种传输方式不提供拥塞控制和流量控制，无法保证数据的可靠交付。因此，需要提供一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，以保证传输的实时性及可靠性。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法及系统，以达到提高基于以太网udp协议的数据传输的可靠性，实现以太网udp协议可以传输大容量、实时性及可靠性数据的目的。
4.本技术实施例提供以下技术方案：一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，客户端和服务器端采用应答响应式通信机制，客户端向服务器端发送数据包后进入丢包重发判断模式，并等待服务器端回传应答，客户端收到应答后，对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则客户端向服务器端发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。
5.根据本技术实施例的一种实施方式，客户端在向服务器端发送数据包前，将待发送数据拆分，并生成带有标识信息的udp数据包。
6.根据本技术实施例的一种实施方式，所述丢包重发机制包括，所述客户端采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失，客户端向服务器端发送udp数据包后等待服务器端回传应答，若客户端在预设时间内未收到服务器端的回传应答，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。
7.根据本技术实施例的一种实施方式，所述服务器端接收到udp数据包后，将当前udp数据包进行拆分，并将当前udp数据包的标识信息进行打包，将打包后的数据包作为所述回传应答发送至所述客户端。
8.根据本技术实施例的一种实施方式，所述丢包重发机制还包括，所述客户端在接收到所述服务器端的回传应答后，解析并检测当前数据包携带的标识信息，若与当次发送的数据包标识信息不一致，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。
9.根据本技术实施例的一种实施方式，所述udp数据包包括包头部分和payload数据部分，所述包头部分包括总包数、序列号、时间戳、总包长度标识信息。
10.根据本技术实施例的一种实施方式，客户端向服务器端重新发送当前数据包时，若重新发送的次数累计超过预设值，则客户端输出故障信息。
11.本技术还提供一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施系统，包括：
12.客户端，所述客户端包括数据包发送模块、应答接收判断模块、数据包重发模块；
13.服务器端，所述服务器端包括数据包接收模块、数据包解析模块、应答包回传模块；
14.所述数据包发送模块用于向服务器端发送数据包，所述数据包接收模块用于等待并接收所述数据包发送模块发送的数据包，所述数据包解析模块用于对接收到的数据包进行解析，所述应答包回传模块用于将解析后的数据包回传至所述应答接收判断模块；所述应答接收判断模块用于对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则所述数据包发送模块向所述数据包接收模块发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则所述数据包重发模块向所述数据包接收模块重新发送当前数据包。
15.根据本技术实施例的一种实施方式，所述应答接收判断模块进行丢包重发机制判断时，采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失，所述数据包发送模块向服务器端发送udp数据包后等待服务器端回传应答，若所述应答接收判断模块在预设时间内未收到服务器端的回传应答，则所述数据包重发模块向服务器端重新发送当前数据包。
16.根据本技术实施例的一种实施方式，所述应答接收判断模块进行丢包重发机制判断时还包括，在采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失后，若所述应答接收判断模块在预设时间内收到服务器端的回传应答，则继续将所述服务器端的回传应答进行解析，并检测当前数据包携带的标识信息，若与当次发送的数据包标识信息不一致，则所述数据包重发模块向服务器端重新发送当前数据包。
17.与现有技术相比，本发明提出的一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法及系统，基于udp协议，采用自定义丢包重传机制，能够把丢包产生的延迟降到最低，实现以太网udp协议可以传输大容量、实时性及可靠性的数据传输。其有益效果如下：
18.1.客户端和服务器端采用应答响应式通信机制，基于udp协议，可确保发送的数据包在应用层的可靠交付及实时传输。
19.2.客户端的数据包重传机制触发条件有两条：第一，客户端在阻塞时间内没有收到服务器端应答回传的数据包；第二，客户端收到的应答回传数据包标识信息非当前发送的数据标识包信息。当以上两条发生之一时便触发客户端数据重传，有效保证了数据的正确性。
20.3.客户端对待发送数据完成拆包发送，并判断udp包是否发送成功，服务器端为透传，仅做数据包标识信息的提取及回传，无须增加任何判断，将数据包丢失判断及重传机制与服务器端解耦，方便该方法的实施。
21.4.该方法为纯软件的实施方法，无需更改实施系统的硬件及配置，无需新增设备，可与现有系统的网络很好的兼容。
22.5.该系统中网络节点的接入及退出不影响系统及其它节点间交互通信，随时接入、随时退出，易于实现网络拓展。
23.6.该方法和系统基于标准c语言开发，支持主流操作系统windows、linux、及vxworks，易于移植，不同操作系统可实现互通，网络节点灵活部署。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为本发明实施例的方法的工作流程图；
26.图2为本发明实施例的系统结构框图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明实施例提供了一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，客户端和服务器端采用应答响应式通信机制；客户端在向服务器端发送数据包前，先将待发送数据拆分，并生成带有标识信息的udp数据包，客户端向服务器端发送udp数据包后进入丢包重发判断模式，并等待服务器端回传应答，所述服务器端接收到udp数据包后，将当前udp数据包进行拆分，并将当前udp数据包的标识信息进行打包，将打包后的数据包作为所述回传应答发送至所述客户端；客户端收到应答后，对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则客户端向服务器端发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。客户端向服务器端重新发送当前数据包时，若重新发送的次数累计超过预设值，则客户端输出故障信息。
30.所述udp数据包包括包头部分和payload数据部分，所述包头部分包括总包数、序列号、时间戳、总包长度标识信息。
31.所述丢包重发机制包括，所述客户端采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失，客户端向服务器端发送udp数据包后等待服务器端回传应答，若客户端在预设时间内未收到服务器端的回传应答，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。所述丢包重发机制还包括，所述客户端在接收到所述服务器端的回传应答后，解析并检测当前数据包携带的标识信息，若与当次发送的数据包标识信息不一致，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。
32.本发明实施例的客户端和服务器端采用应答式通信机制。客户端数据包发送后等待服务器端回传应答，收到应答后客户端再发送下一包数据；服务器端始终等待客户端发送的数据包，收到数据包后并给客户端应回传表征数据包接收成功，等待接收下一包数据。
33.所述客户端和服务器端均可配置基于udp协议的网路缓冲区大小，以提高通信速率。
34.如图1所示，本发明实施例的以太网实施方法流程具体包括以下步骤：
35.步骤p1，客户端的数据包封装模块将待发送的总数据包拆分，分割为udp协议支持的最大数据包长度，本实施例分割65535字节，并生成带有标识信息的udp数据包，每个数据包均含有包头和payload数据，包头内容包括标识信息，包含总包数、序列号、时间戳、总包
长度；
36.步骤p2，客户端的的数据包发送模块，将封装好的udp数据包，以单包的形式，基于以太网udp协议格式顺次发送；
37.步骤p3，服务器端的数据包接收模块持续等待接收udp数据包，并自动接收；
38.步骤p4，服务器端数据包解析模块，将接收到的udp数据包解析出payload数据包和包含标识信息的数据包头，提取当前数据包的标识信息；
39.步骤p5，服务器端将udp数据包提取出的payload数据放入预设的存储区，并将标识信息回传，回传后保持等待接收数据状态；
40.步骤p6，客户端的应答接收判断模块判断udp数据包是否丢失，首先采用时间阻塞方式，若发送完数据包在预定时间内未收到服务器端的回传数据包，则判断当前udp数据包已丢失；若客户端在预定时间收到服务器端回传数据包，则解析出回传的标识信息，并检测标识信息是否正确，若与当前发送的数据包标识信息不一致则判断当前udp数据包已丢失，若一致则调用数据包发送模块继续发送下一包；
41.步骤p7，可选的，用于客户端在判断udp数据包丢失的情况下，基于当前udp数据包标识信息，调用数据包重发模块重新发送当前数据包。
42.如图2所示，本发明实施例的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施系统，客户端51包括：
43.数据包封装模块21，用于所述客户端51将待发送的总数据包拆分，分割为udp协议数据包支持的最大长度，并生成带有标识信息的udp数据包，每个数据包均含有包头和payload数据，包头内容即为标识信息，包含总包数、序列号、时间戳、总包长度等；
44.数据包发送模块22，用于客户端51将封装好的udp数据包，以单包的形式，基于以太网udp协议格式顺次发送；
45.应答接收判断模块23，用于所述客户端51判断udp数据包是否丢失，首先采用时间阻塞方式，若发送完数据包在预定时间内未收到服务器端52的回传数据包，则判断当前udp数据包已丢失；进一步地，若收到回传数据包，则解析出回传的标识信息，并检测标识信息是否正确，若与当前数据包标识信息不一致则判断当前udp数据包已丢失，若一致则调用数据包发送模块22继续发送下一包；
46.数据包重发模块24，用于所述客户端51在已判断udp数据包丢失的情况下，重新发送当前数据包。
47.本发明实施例的服务器端52包括：
48.数据包接收模块31，用于服务器端52基于udp协议接收数据，所述服务器端52启动后持续等待接收udp数据包，并为自动接收；
49.数据包解析模块32，用于所述服务器端52将接收到的udp数据包解析出payload数据包和包含标识信息的数据包头，提取当前数据包的标识信息；
50.应答包回传模块33，用于所述服务器端52将udp数据包提取出的payload数据放入缓存，并将标识信息回传，回传后保持等待接收数据状态。
51.本发明实施例中：基于客户端51和服务器端52采用应答式通信机制，客户端51的数据包发送模块22发送数据，服务器端52的数据包接收模块31接收数据，服务器端52的应答包回传模块即时回传，客户端51的应答接收判断模块23收到服务器端52的应答回传包，
客户端51调用数据包发送模块22或数据包重发模块24。
52.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：客户端和服务器端采用应答响应式通信机制，客户端向服务器端发送数据包后进入丢包重发判断模式，并等待服务器端回传应答，客户端收到应答后，对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则客户端向服务器端发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。2.根据权利要求1所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：客户端在向服务器端发送数据包前，将待发送数据拆分，并生成带有标识信息的udp数据包。3.根据权利要求2所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：所述丢包重发机制包括，所述客户端采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失，客户端向服务器端发送udp数据包后等待服务器端回传应答，若客户端在预设时间内未收到服务器端的回传应答，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。4.根据权利要求3所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：所述服务器端接收到udp数据包后，将当前udp数据包进行拆分，并将当前udp数据包的标识信息进行打包，将打包后的数据包作为所述回传应答发送至所述客户端。5.根据权利要求3所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：所述丢包重发机制还包括，所述客户端在接收到所述服务器端的回传应答后，解析并检测当前数据包携带的标识信息，若与当次发送的数据包标识信息不一致，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。6.根据权利要求2所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：所述udp数据包包括包头部分和payload数据部分，所述包头部分包括总包数、序列号、时间戳、总包长度标识信息。7.根据权利要求1所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法，其特征在于：客户端向服务器端重新发送当前数据包时，若重新发送的次数累计超过预设值，则客户端输出故障信息。8.一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施系统，其特征在于：包括：客户端，所述客户端包括数据包发送模块、应答接收判断模块、数据包重发模块；服务器端，所述服务器端包括数据包接收模块、数据包解析模块、应答包回传模块；所述数据包发送模块用于向服务器端发送数据包，所述数据包接收模块用于等待并接收所述数据包发送模块发送的数据包，所述数据包解析模块用于对接收到的数据包进行解析，所述应答包回传模块用于将解析后的数据包回传至所述应答接收判断模块；所述应答接收判断模块用于对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则所述数据包发送模块向所述数据包接收模块发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则所述数据包重发模块向所述数据包接收模块重新发送当前数据包。9.根据权利要求8所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施系统，其特征在于：所述应答接收判断模块进行丢包重发机制判断时，采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失，所述数据包发送模块向服务器端发送udp数据包后等待服务器端回传应答，若所述应答接收判断模块在预设时间内未收到服务器端的回传应答，则所述数据包重发模块向服务器端重新发送当前数据包。
10.根据权利要求9所述的基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施系统，其特征在于：所述应答接收判断模块进行丢包重发机制判断时还包括，在采用时间阻塞方式判断数据包是否丢失后，若所述应答接收判断模块在预设时间内收到服务器端的回传应答，则继续将所述服务器端的回传应答进行解析，并检测当前数据包携带的标识信息，若与当次发送的数据包标识信息不一致，则所述数据包重发模块向服务器端重新发送当前数据包。

技术总结

本发明提供了一种基于以太网udp协议的低成本航空用以太网实施方法及系统，该方法中客户端和服务器端采用应答响应式通信机制，客户端向服务器端发送数据包后进入丢包重发判断模式，并等待服务器端回传应答，客户端收到应答后，对回传的数据包进行丢包重发机制判断，若当前数据包无丢失，则客户端向服务器端发送下一数据包；若当前数据包发生丢失，则客户端向服务器端重新发送当前数据包。本发明提高了基于以太网udp协议的数据传输的可靠性，实现了以太网udp协议可以传输大容量、实时性及可靠性数据的目的。靠性数据的目的。靠性数据的目的。