基于UDP协议进行数据分发的方法、设备以及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于UDP协议进行数据分发的方法、设备以及系统，涉及数据传输技术领域。所述方法包括发送设备将待发送的数据信息封装成基于UDP协议的数据报，并将数据报进行分组排序；网络地址转换设备将分组排序后的数据报进行IP和端口置换，将置换后的数据报通过网络进行传送；网络地址转换分发设备接收所述数据报，将所述数据报进行复制后传输至每一个接收设备。本发明专利技术基于UDP协议实现分组数据报的传输，通过参数配置动态调节传输速率，实现了批量文件高速分发和快速重传机制，减少公共网络开销。

【技术实现步骤摘要】
基于UDP协议进行数据分发的方法、设备以及系统
本专利技术关于数据传输
，具体的讲是一种基于UDP协议进行数据分发的方法、网络地址转换分发设备、基于UDP协议进行数据分发的系统、计算机设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。随着互联网技术的发展，网络终端的数量呈加速上升趋势，对网际协议地址(InternetProtocolAddress,简称IP地址)的需求剧烈增加，这迫使人们和大型组织、公司越来越依赖于网络地址转换(NetworkAddressTranslation，简称NAT)技术。一个数据包在网络上地传输不可避免地要进行一次或多次NAT穿越。NAT穿越(NATTraversal)大多数都要求有一个公共服务器，通过这个服务器中继所有的数据，这就带来了公共网路带宽开销的问题。在大型企业中，往往要跨地区、跨网络的进行大批量数据地传输和分发，网络延迟问题引发的长肥网络(LongFatNetwork，简称LFN，是指带宽延迟积很大的网络)环境(如图1)不可避免，问题更为明显。要解决带宽开销问题，首先要了解网络传输协议。最常用的可靠传输协议为传输控制协议(TransmissionControlProtocol，简称TCP协议)，但TCP协议需要经过连接建立阶段，包头复杂、系统开销大，如检测到网络状况不佳或有分组丢失的情况会减小传输窗口，而且传输窗口减小后，短时间内无法恢复，这些都对传输速度造成了一定的制约，也对系统的软硬件资源提出了更高的要求。而UDP协议(UserDatagramProtocol)的控制选项较少，因而在数据传输过程中具有处理速度快、延迟小、数据传输效率高的优点，但是UDP报文同样存在诸如不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后是无法得知其是否安全完整到达，由于UDP协议没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，因此可靠性较差。因此，如何提供一种新的方案，其能够解决上述技术问题是本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于UDP协议进行数据分发的方法、网络地址转换分发设备、基于UDP协议进行数据分发的系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，基于UDP协议实现分组数据报的传输，通过参数配置动态调节传输速率，实现了批量文件高速分发和快速重传机制，减少公共网络开销。本专利技术的目的之一是，提供了一种基于UDP协议进行数据分发的方法，所述方法包括：发送设备将待发送的数据信息封装成基于UDP协议的数据报，并将数据报进行分组排序；网络地址转换设备将分组排序后的数据报进行IP和端口置换，将置换后的数据报通过网络进行传送；网络地址转换分发设备接收所述数据报，将所述数据报进行复制后传输至每一个接收设备。本专利技术的目的之一是，提供了一种基于UDP协议进行数据分发的系统，所述系统包括发送设备、网络地址转换设备、网络地址转换分发设备以及多个接收设备；所述发送设备，用于将待发送的数据信息封装成基于UDP协议的数据报，并将数据报进行分组排序；所述网络地址转换设备，用于将分组排序后的数据报进行IP和端口置换，将置换后的数据报通过网络进行传送；所述网络地址转换分发设备，用于接收所述数据报，将所述数据报进行复制后传输至每一个接收设备。本专利技术的目的之一是，提供了一种计算机设备，包括适于实现各指令的处理器以及存储设备，所述存储设备存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行一种基于UDP协议进行数据分发的方法。本专利技术的目的之一是，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行一种基于UDP协议进行数据分发的方法。本专利技术的目的之一是，提供了一种网络地址转换分发设备，包括路由表装置、接收装置、队列容器装置、包复制装置、地址转换装置以及发送装置，其中，所述接收装置，用于接收一数据报；所述队列容器装置，用于当所述队列容量装置空余时载入所述数据报，否则发送队列拥塞信息至所述发送装置；所述路由表装置，用于当所述数据报中的转发标识符不为0时，发送指示信息至所述包复制装置，否则发送分发信息至所述发送装置；所述发送装置，用于根据所述分发信息将所述数据报进行分发；所述包复制装置，用于根据所述指示信息进行包复制操作，并将得到的数据报发送至所述地址转换装置；所述地址转换装置，用于对包复制操作得到的数据报进行地址转换后，经由所述发送装置进行分发。本专利技术的有益效果在于，提供了一种基于UDP协议进行数据分发的方法、基于UDP协议进行数据分发的系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，可以完成对接收文件的确认，实现无序重排、丢包重发、数据包校验、流量控制等功能，结合网络地址转换分发设备，可以在分布式网络下实现NAT穿越和高速数据分发、丢包快速重发，克服网络带宽限制。适用于跨节点、跨地区、跨网络的数据传输和分发场景，极大地节约公共网络开销。通过参数调整，该方法能够灵活地适应各种网络环境，并能在工作中自适应调节传输速率。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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他的附图。图1为现有技术中的长肥网络示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于UDP协议进行数据分发系统的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的一种发送设备的结构框图；图4为本专利技术实施例提供的一种网络地址转换分发设备的结构框图；图5为本专利技术实施例提供的一种接收设备的结构框图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于UDP协议进行数据分发的方法的流程图；图7为本专利技术使用的基于UDP协议的数据报的改进结构图；图8为本专利技术提供的具体实施例中数据报传输的流程示意图；图9为本专利技术提供的具体实施例中传输成功反馈报文流程示意图；图10为本专利技术提供的具体实施例中传输失败反馈报文流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置、方法或计算机程序产品。因此，本专利技术公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。下面参考本专利技术的若干代表性实施方式，详细阐释本专利技术的原理和精神。本专利技术实施例提供了一种基于UDP协议进行数据分发的系统，图2为该系统的结构示意图，请参阅图2，本专利技术提供的系统包括发送设备001、网络地址转换设备003、网络地址转换分发设备004以及多个接收设备006。请参阅图2，在图2所示的具体架构图中，发送设备001和网络地址转换设备003形成了发送集群002，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UDP协议进行数据分发的系统，其特征在于，所述系统包括发送设备、网络地址转换设备、网络地址转换分发设备以及多个接收设备，所述发送设备，用于将待发送的数据信息封装成基于UDP协议的数据报，并将数据报进行分组排序；所述网络地址转换设备，用于将分组排序后的数据报进行IP和端口置换，将置换后的数据报通过网络进行传送；所述网络地址转换分发设备，用于接收所述数据报，将所述数据报进行复制后传输至每一个接收设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于UDP协议进行数据分发的系统，其特征在于，所述系统包括发送设备、网络地址转换设备、网络地址转换分发设备以及多个接收设备，所述发送设备，用于将待发送的数据信息封装成基于UDP协议的数据报，并将数据报进行分组排序；所述网络地址转换设备，用于将分组排序后的数据报进行IP和端口置换，将置换后的数据报通过网络进行传送；所述网络地址转换分发设备，用于接收所述数据报，将所述数据报进行复制后传输至每一个接收设备。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发送设备包括数据报标记装置以及数据报发送装置，所述数据报标记装置，用于在封装成UDP协议的数据报的首部添加伪首部，标记转发标识符、源端IP地址、目标IP地址、分组号以及序列号；所述数据报发送装置，用于对所述数据报进行分组排序后发送。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发送设备还包括数据报重发装置以及数据报等待装置，所述数据报等待装置，用于将分组排序后的数据报进行缓冲存储；所述数据报重发装置，用于接收所述网络地址转换分发装置发送的重发反馈信息，从所述数据报发送装置中获取出与所述重发反馈信息对应的数据报，重新发送与所述重发反馈信息对应的数据报。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据报发送装置，还用于接收所述网络地址转换分发设备发送的队列拥塞信息，根据所述队列拥塞信息调整发送窗口因子以控制发送速率。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述网络地址转换分发设备包括路由表装置、接收装置、队列容器装置、包复制装置、地址转换装置以及发送装置，其中，所述接收装置，用于接收所述数据报；所述队列容器装置，用于当所述队列容量装置空余时载入所述数据报，否则发送队列拥塞信息至所述发送装置；所述路由表装置，用于当所述数据报中的转发标识符不为0时，发送指示信息至所述包复制装置，否则发送分发信息至所述发送装置；所述发送装置，用于根据所述分发信息将所述数据报进行分发；所述包复制装置，用于根据所述指示信息进行包复制操作，并将得到的数据报发送至所述地址转换装置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗森，王远辉，王卫杰，林瑶，周婧，
申请(专利权)人：中国工商银行股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11