基于以太网MAC地址的无链接通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于以太网MAC地址的无链接通信方法及系统，涉及数据通信领域。该方法的步骤为：S1：客户端和服务端均绑定相同的服务端口号，服务端绑定指定的服务端MAC地址；S2：客户端根据服务端口号，向服务端发送以太网数据；S3：服务端根据服务端MAC地址和服务端口号，监听并接收客户端发送的以太网数据。本发明专利技术能够使得客户端直接通过服务端MAC地址和服务端口号，与服务端通信；进而实现了通过以太网MAC地址将无链接传输协议应用于数据链路层，并且该无链接传输协议不占用CPU资源，不需要特殊的硬件支持，无需配置并且以常用的socket套接字方式提供各种接口、易于实现和扩展，适用于所有以太网通信接口。

【技术实现步骤摘要】
基于以太网MAC地址的无链接通信方法及系统
本专利技术涉及数据通信领域，具体涉及一种基于以太网MAC地址的无链接通信方法及系统。
技术介绍
现有的服务端和客户端的通信方式为：客户端向服务端发起链接、并获取对方的IP后，采用TCP/IP协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/因特网互联协议)进行数据通信；由于服务端与客户端需要先配置IP地址，即需要保留一个IP地址网段用于通信，这会导致无法开放全网段IP地址，进而影响了通信设备的通用性和配置局限性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：如何在不保留IP地址网段的基础上，实现服务端和客户端的无链接通信。为达到以上目的，本专利技术提供的基于以太网MAC地址((MediaAccessControl，物理地址)的无链接通信方法，包括以下步骤：S1：客户端和服务端均绑定相同的服务端口号，服务端绑定指定的服务端MAC地址，转到S2；S2：客户端根据服务端口号，向服务端发送以太网数据，转到S3；S3：服务端根据服务端MAC地址和服务端口号，监听并接收客户端发送的以太网数据。在上述技术方案的基础上，S2的流程包括：S201：客户端将需要发送的数据封装至无链接传输协议报文，无链接传输协议报文包括源端口号、目的端口号、净荷长度和净荷，源端口号由客户端指定，目的端口号为绑定的服务端口号，净荷长度为无链接传输协议报文的长度，净荷为无链接传输协议报文，转到S202；S202：将无链接传输协议报文封装至公共报文头，公共报文头包括版本号、净荷长度、预留位、跳数、协议类型、源MAC地址、以及目的MAC地址，转到S203；S203：将公共报文头用以太网帧格式封装，形成以太网数据后发送至服务端；以太网数据包括目的MAC地址、源MAC地址、协议类型、公共报文头、以及无链接传输协议报文。在上述技术方案的基础上，S1中所述服务端MAC地址为非0的MAC地址时，S3的流程包括：服务端监听到目的MAC地址与绑定的服务端MAC地址相同、且目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。在上述技术方案的基础上，S1中所述服务端MAC地址为全部为0的MAC地址时，S3的流程包括：服务端监听到目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。在上述技术方案的基础上，S3之后还包括以下流程：S4：服务端向客户端返回验证数据，验证数据包括五元组，五元组为源MAC地址、目的MAC地址，源端口号、目的端口号和协议类型，转到S5；S5：客户端收到服务端返回的验证数据后，判断验证数据中的五元组，是否与上次发送的以太网数据相同，若是，转到S6，否则重新执行S5；S6：客户端判断是否需要继续向服务端发送以太网数据，若是，转到S2，否则确认客户端与服务端完成一次通信过程。本专利技术提供的基于以太网MAC地址的无链接通信系统，包括设置于客户端和服务端上的套接字创建模块、设置于客户端上的以太网数据发送模块、以及设置于服务端上的以太网数据监听模块；客户端的套接字创建模块用于：创建1个套接字类型和地址簇为数据链路的套接字，在套接字上均绑定服务端口号；服务端的套接字创建模块用于：创建1个套接字类型和地址簇为数据链路的套接字，在套接字上绑定服务端口号和指定的服务端MAC地址，客户端与服务端的套接字创建模块绑定的服务端口号相同；客户端的以太网数据发送模块用于：通过套接字创建模块创建的套接字，向服务端发送绑定有服务端口号的以太网数据；服务端的以太网数据监听模块用于：通过套接字创建模块创建的套接字，监听客户端发送的绑定有服务端MAC地址和服务端口号的以太网数据。在上述技术方案的基础上，所述以太网数据发送模块的工作流程包括：将需要发送的数据封装至无链接传输协议报文，无链接传输协议报文包括源端口号、目的端口号、净荷长度和净荷，源端口号由客户端指定，目的端口号为绑定的服务端口号，净荷长度为无链接传输协议报文的长度，净荷为无链接传输协议报文；将无链接传输协议报文封装至公共报文头，公共报文头包括版本号、净荷长度、预留位、跳数、协议类型、源MAC地址、以及目的MAC地址；将公共报文头用以太网帧格式封装，形成以太网数据后发送至服务端；以太网数据包括目的MAC地址、源MAC地址、协议类型、公共报文头、以及无链接传输协议报文。在上述技术方案的基础上，所述服务端MAC地址为非0的MAC地址时，所述以太网数据监听模块的工作流程包括：监听到目的MAC地址与绑定的服务端MAC地址相同、且目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。在上述技术方案的基础上，所述服务端MAC地址为全部为0的MAC地址时，所述以太网数据监听模块的工作流程包括：监听到目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。在上述技术方案的基础上，所述以太网数据监听模块接收以太网数据后，还用于：向客户端返回验证数据，验证数据包括五元组，五元组为源MAC地址、目的MAC地址，源端口号、目的端口号和协议类型；所述以太网数据发送模块向服务端发送以太网数据后，还用于：在客户端收到验证数据后，判断验证数据中的五元组，是否与上次发送的以太网数据相同，若是，继续向服务端发送以太网数据，否则停止向服务端发送以太网数据，等待服务端返回验证数据。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：与现有技术中采用TCP/IP协议进行数据通信相比，参见本专利技术方法的S1至S3可知，本专利技术能够使得客户端直接通过服务端MAC地址和服务端口号，与服务端通信；进而实现了通过以太网MAC地址将无链接传输协议应用于数据链路层，并且该无链接传输协议不占用CPU资源，不需要特殊的硬件支持，无需配置并且以常用的socket套接字方式提供各种接口、易于实现和扩展，适用于所有以太网通信接口。附图说明图1为本专利技术实施例中的基于以太网MAC地址的无链接通信方法的流程图；图2为无链接传输协议报文的封装格式示意图；图3为公共报文头的示意图；图4为以太网数据帧的封装格式示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1所示，本专利技术实施例中的基于以太网MAC地址的无链接通信方法，包括以下步骤：S1：客户端和服务端均绑定相同的服务端口号，服务端绑定指定的服务端MAC地址，转到S2。S2：客户端根据服务端口号，向服务端发送以太网数据，转到S3。S3：服务端根据服务端MAC地址和服务端口号，监听并接收客户端发送的以太网数据。下面通过六个实施例说明本专利技术的方法。实施例一：S1的流程为：服务端和客户端分别通过socket函数，创建1个套接字类型和地址簇为数据链路的套接字，在服务端和客户端的套接字上均绑定相同的服务端口号，在服务端的套接字上绑定指定的服务端MAC地址；S2中客户端通过套接字向服务端发送以太网数据帧，S3中服务端通过套接字接收以太网数据帧。实施例二：S2的流程包括：S201：客户端将需要发送的数据封装至无链接传输协议报文，参见图2所示，无链接传输协议报文包括源端口号(源端口号由客户端指定)、目的端口号(即绑定的服务端口号)、净荷长度(即无链接传输协议报文的长度)，校验和、以及净荷(即具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：客户端和服务端均绑定相同的服务端口号，服务端绑定指定的服务端MAC地址，转到S2；S2：客户端根据服务端口号，向服务端发送以太网数据，转到S3；S3：服务端根据服务端MAC地址和服务端口号，监听并接收客户端发送的以太网数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：客户端和服务端均绑定相同的服务端口号，服务端绑定指定的服务端MAC地址，转到S2；S2：客户端根据服务端口号，向服务端发送以太网数据，转到S3；S3：服务端根据服务端MAC地址和服务端口号，监听并接收客户端发送的以太网数据。2.如权利要求1所述的基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于，S2的流程包括：S201：客户端将需要发送的数据封装至无链接传输协议报文，无链接传输协议报文包括源端口号、目的端口号、净荷长度和净荷，源端口号由客户端指定，目的端口号为绑定的服务端口号，净荷长度为无链接传输协议报文的长度，净荷为无链接传输协议报文，转到S202；S202：将无链接传输协议报文封装至公共报文头，公共报文头包括版本号、净荷长度、预留位、跳数、协议类型、源MAC地址、以及目的MAC地址，转到S203；S203：将公共报文头用以太网帧格式封装，形成以太网数据后发送至服务端；以太网数据包括目的MAC地址、源MAC地址、协议类型、公共报文头、以及无链接传输协议报文。3.如权利要求2所述的基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于：S1中所述服务端MAC地址为非0的MAC地址时，S3的流程包括：服务端监听到目的MAC地址与绑定的服务端MAC地址相同、且目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。4.如权利要求2所述的基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于：S1中所述服务端MAC地址为全部为0的MAC地址时，S3的流程包括：服务端监听到目的端口号与绑定的服务端口号相同的以太网数据时，接收该以太网数据。5.如权利要求2所述的基于以太网MAC地址的无链接通信方法，其特征在于，S3之后还包括以下流程：S4：服务端向客户端返回验证数据，验证数据包括五元组，五元组为源MAC地址、目的MAC地址，源端口号、目的端口号和协议类型，转到S5；S5：客户端收到服务端返回的验证数据后，判断验证数据中的五元组，是否与上次发送的以太网数据相同，若是，转到S6，否则重新执行S5；S6：客户端判断是否需要继续向服务端发送以太网数据，若是，转到S2，否则确认客户端与服务端完成一次通信过程。6.一种基于以太网MAC地址的无链接通信系统，其特征在于：该系统包括设置于客户端和服务端上的套接字创建模块、设置于客户端上的以太网数据发送模块、以及设置于服务端上的以太网数据监听...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松华，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42