一种数据传输方法和相关设备技术

一种数据传输方法和相关设备，方案中，以太网设备在采集设备在获取到上位机发送的报文指令后，识别确定与该报文指令所对应的报文，然后再提取该报文中的源MAC地址、源IP地址、源端口号信息，基于提取到的信息进行组包，将组包结果反馈给上位机，从而实现了采集设备的锁定，实现了采集设备输出数据的定向传输，保证了数据传输的可靠性，并且，在本方案中，通过组包结果将采集设备的输出报文绑定到系统的固定端口，使得该端口只能获取特定的采集设备的上传数据，从而减少了驱动层去对采集设备上传的报文进行识别、解析和处理过程，进而提高了数据传输的效率，保证了系统数据传输的实时性，且数据传输过程较为简单。且数据传输过程较为简单。且数据传输过程较为简单。

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输方法和相关设备


[0001]本专利技术涉及通讯工程
，具体涉及一种数据传输方法和相关设备。

技术介绍

[0002]随着科技的发展以及现实需求，一套完整的控制系统在正式投入使用之前往往要先建立一个复杂的试验平台，通过大量的实验来严格确保系统的正确性和安全性。例如飞机上各种传感器信号的数据采集系统、仿真系统等组成的分布式实验平台。鉴于实验需求，需要通过多传感器/计算机协同进行实验，需要完成传感器的数据采集/存储/监控/回放/仿真等功能。
[0003]在进行试验的各个分布式系统之间需要进行实时通信，在众多的通信技术中以太网是目前应用最普遍的局域网通讯技术，其中交换式以太网借助其速度快、效率高的特点得到了广泛的应用。但是通过以太网进行通信时，需要路由器的辅助才能进行数据的定向传输。路由功能要通过路由表来实现，路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过网络与其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表，从而实现数据的定向传输。
[0004]在一个飞机数据采集、仿真分布式通信实验平台系统中，一定会有数据的采集、存储、监控、回放/仿真等功能。例如将某位置传感器的物理信号转换为数字信号，并通过以太网发送给上位机数据监控以及存储模块。将某处的角度传感器信号转换为数字信号后，通过以太网转发到另一处，然后还原为模拟信号。再例如，将仿真系统或数字信号发生模块产生的数字信号通过以太网发送给还原设备，还原设备去模拟传感器信号后传输给被测设备等。
[0005]要实现上述数据传输过程，路由器在以太网通信系统中发挥了非常重要的作用。路由器通过进行路由选择，利用网络寻址功能确定一条数据传输最佳路径。路由器根据路由选择协议提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。整个实现过程利用路由表来进行操作。路由表不直接参与数据包的传输，而是用于生成一个包含由路由算法选择的数据包传输优先路径的小型指向表，这个表格通常会被压缩或提前编译。
[0006]随着技术的发展，目前有静态路由表和动态路由表2种。事先设置好固定的路由表称之为静态(static)路由表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。动态(Dynamic)路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。但是使用动态路由，路由器需要交换协议报文，进行路由计算、路由检测等，会消耗一定的运算资源和带宽资源。在整个数据传输过程中，需要不断的进行路由表的维护和配置。这无疑是给平台实验人员带来巨大的挑战。
[0007]一方面，像飞机试验平台等大型复杂的网络环境通常不宜采用静态路由的方式，用户难以全面地了解整个网络的拓扑结构。另一方面，当网络的拓扑结构和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高，路由器的工作压力也会很大。当网络发生变化或网络发生故障时，不能重选路由，很可能使
路由失败。从而影响平台实验的进行。由于需要相互交换路由信息，动态路由占用网络带宽和系统资源(CPU时间、内存以及链路带宽)，这会使实验平台的数据传输更为复杂化。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种数据传输方法和相关设备，以实现降低实验平台的复杂程度。
[0009]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0010]一种数据传输方法，应用于以太网设备中，所述以太网设备包括采集设备和还原设备，方法包括：
[0011]响应于接收到的上位机下发的报文指令，所述采集设备识别所述报文指令并获取对应于所述报文指令的报文；
[0012]保存所述报文的数据信息，并将所述报文的数据信息进行报文组包，以得到需要上传的报文；其中，所述报文的数据信息至少包括源MAC地址、源IP地址、源端口号信息；
[0013]将所述报文组包得到的需要上传的报文上传至上位机。
[0014]可选的，上述数据传输方法中，将所述报文的数据信息进行报文组包，具体包括：
[0015]用所述报文的源MAC地址、源IP地址、源端口号信息作为需要上传的报文的数据信息，需要上传的报文的数据信息包括目的MAC地址段、目的IP地址段和目的端口号段。
[0016]可选的，上述数据传输方法中，所述还原设备用于响应于接收到的路由表，基于设定的路由表的数据格式，所述还原设备将所述路由表中的路由信息进行解析和保存，
[0017]其中，所述路由信息包括采集设备的IP编号以及通道号；
[0018]当所述还原设备接收到其他所述以太网设备的采集设备输出的数据信息时，提取所获取到的数据信息中所包含的采集设备的IP编号和通道号；
[0019]将提取到的采集设备的IP编号和通道号与由所述路由表解析得到的IP编号和通道号进行对比；
[0020]当对比结果表示取到的采集设备的IP编号和通道号包含于由所述路由表解析得到的IP编号和通道号中时，对所述数据信息进行还原处理；
[0021]当对比结果表示取到的采集设备的IP编号和通道号没有包含于由所述路由表解析得到的IP编号和通道号中时，则丢弃所获取到的数据信息。
[0022]可选的，上述数据传输方法中，还包括：
[0023]判断是否获取到上位机下发的自检指令，如果是，基于所述自检指令进行自检，并向所述上位机反馈自检结果，所述自检结果包括所述以太网设备的设备类型和设备状态。
[0024]可选的，上述数据传输方法中，所述上位机在获取到所述自检结果后，还包括：
[0025]所述上位机基于所述自检结果反馈的以太网设备的设备类型和设备状态，确定应用所述以太网设备的数据传输交互系统中可使用的采集设备和还原设备的数量。
[0026]可选的，上述数据传输方法中，在响应于接收到的上位机下发的报文指令之前，还包括：
[0027]获取IP编号配置指令，基于所述配置指令为每台以太网设备配置一个用于表征所述以太网设备地址的唯一IP编号。
[0028]一种以太网设备，包括FPGA模块，所述FPGA模块包括采集单元、存储单元、地址配
置单元和输出单元；
[0029]所述采集单元，用于获取上位机下发的报文指令；
[0030]所述存储单元，用于响应于接收到的上位机下发的报文指令，所述采集设备识别所述报文指令并获取对应于所述报文指令的报文，保存所述报文的数据信息；
[0031]地址配置单元，用于将所述报文的数据信息进行报文组包，以得到需要上传的报文；其中，所述报文的数据信息至少包括源MAC地址、源IP地址、源端口号信息；
[0032]输出单元，用于将所述报文组包得到的需要上传的报文上传至上位机。
[0033]可选的，上述以太网设备中，其特征在于，所述FPGA模块还用包括还原单元，用于响应于接收到的路由表，基于设定的路由表的数据格式，所述还原单元将所述路由表中的路由信息进行解析和保存，其中，所述路由信息包括FPGA模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，其特征在于，应用于以太网设备中，所述以太网设备包括采集设备和还原设备，方法包括：响应于接收到的上位机下发的报文指令，所述采集设备识别所述报文指令并获取对应于所述报文指令的报文；保存所述报文的数据信息，并将所述报文的数据信息进行报文组包，以得到需要上传的报文；其中，所述报文的数据信息至少包括源MAC地址、源IP地址、源端口号信息；将所述报文组包得到的需要上传的报文上传至上位机。2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，将所述报文的数据信息进行报文组包，具体包括：用所述报文的源MAC地址、源IP地址、源端口号信息作为需要上传的报文的数据信息，需要上传的报文的数据信息包括目的MAC地址段、目的IP地址段和目的端口号段。3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述还原设备用于响应于接收到的路由表，基于设定的路由表的数据格式，所述还原设备将所述路由表中的路由信息进行解析和保存，其中，所述路由信息包括采集设备的IP编号以及通道号；当所述还原设备接收到其他所述以太网设备的采集设备输出的数据信息时，提取所获取到的数据信息中所包含的采集设备的IP编号和通道号；将提取到的采集设备的IP编号和通道号与由所述路由表解析得到的IP编号和通道号进行对比；当对比结果表示取到的采集设备的IP编号和通道号包含于由所述路由表解析得到的IP编号和通道号中时，对所述数据信息进行还原处理；当对比结果表示取到的采集设备的IP编号和通道号没有包含于由所述路由表解析得到的IP编号和通道号中时，则丢弃所获取到的数据信息。4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，还包括：判断是否获取到上位机下发的自检指令，如果是，基于所述自检指令进行自检，并向所述上位机反馈自检结果，所述自检结果包括所述以太网设备的设备类型和设备状态。5.根据权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述上位机在获取到所述自检结果后，还包括：所述上位机基于所述自检结果反馈的以太网设备的设备类型和设备状态，确定应用所述以太网设备的数据传输交互系统中可使用的采集设备和还原设备的数量。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜刚建，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：