CN103457865A - 一种通信装置和多协议多信道分层数据传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通信装置和多协议多信道分层数据传输的方法，属于计算机网络通信技术领域。该装置主要包括：消息控制策略器，信道管理器，以及消息接入器等部分组成。通过本发明所述的装置和方法，能自动计算影响通信交互的数据因素，并形成最优的通信交互控制模式及方式，以提高通信服务器***的性能和效率。
Description
技术领域
本发明属于计算机网络通信技术领域，具体涉及一种多协议多信道分层数据传输的方法和通信装置。
背景技术
在传统的网络通信数据传输领域，基于TCP协议和UDP协议的特性，需要根据不同的场景以选择相应的通信交互方式。TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、拥有流量控制的传输层协议，它是字节流的协议，无记录边界。UDP协议是无面向连接的、不可靠的、无序的、无流量控制的传输层协议，UDP发送的每个数据报是记录型的数据报，所谓的记录型数据报就是接收进程可以识别接收到的数据报的记录边界。
申请号为CN201010139681.1，名称为“一种实现对多协议通信组件管理的方法及装置”的专利申请公开了一种对多协议通信组件的管理的方法，主要是通过一种消息管理器装置，能根据客户端的消息接入状况动态选择最合适的通信交互方式，从而最大地提升服务器的***性能。
然而，现有的技术方案都缺少灵活性，需要在不同的场合分别建立***。当前在进行消息订阅和数据传输过程，主要采用TCP或UDP方式。由于TCP协议具有长连接的特性，其传输的过程中能保证数据的持久性以及安全性，能保证数据从发送方安全地到达接收方，但同时也由于TCP协议的特性，在大数据量传输和连接数量很多时，对***的性能影响比较大，影响其应用的访问。
在利用UDP协议方式进行数据传输时，由于UDP具有无连接的特性，它能够保证数据的快速地传递到接收方，在数据量很大的领域具有一定的优势，但同时也由于UDP的特性，其不能保证数据能安全地到达客户端机，这样在一些数据安全领域，利用UDP协议则不能满足数据的传输需要。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种通信装置和多协议多信道分层数据传输的方法。该装置及方法能自动计算影响通信交互的数据因素，并形成最优的通信交互控制模式及方式，以提高通信服务器***的性能和效率。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种通信装置，包括策略控制器，信道管理器以及消息接入器；所述策略控制器基于影响消息数据传输的因素形成对信道的交互控制参数；所述信道管理器基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式，从而形成不同的通信链路；所述消息接入器，基于信号管理器提供的通信交互方式，实现同远程客户端建立连接和信息交互。
一个可选的实施方式中，所述影响消息数据传输的因素包括消息的类型、和/或频率、和/或信道的拥堵状况。或者，所述影响消息数据传输的因素可以是消息数据的传输量、和/或消息数据发送的频率、和/或外部链接的客户端数。
优选地，所述信道管理器基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信交互方式。
进一步，所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
所述策略控制器根据影响消息数据传输的因素实时的变化而调整控制参数，从而具有对拥堵状况信道的自我调配能力。
更进一步，针对不同的信道所提供的通信交互方式包括控制指令协议和数据传输协议。
本发明还提供一种通信方法，包括：步骤一：基于影响消息数据传输的因素形成对信道的交互控制参数；步骤二：基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式；步骤三：基于所述通信交互方式，实现同远程客户端建立连接和信息交互。
一个非限制性的实施方式中，在所述步骤一之前还包括以下步骤：建立基于各种不同策略的信道交互模式及定义。
进一步，所述步骤二中，在基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式之后还包括：步骤2-1：根据不同的信道交互模式生产出不同的是实际信道；步骤2-2：将多个信道构建成一个令牌环；步骤2-3根据信道令牌环选择最合适的信道交互模式。
可选地，所述步骤二中的选择对应的通信交互方式具体为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信方式。
更进一步，所述影响消息数据传输的因素为数据传输量、和/或数据频率、和/或客户端连接数、和/或数据安全级别；所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
针对不同的信道所提供的通信交互方式包括控制指令协议和数据传输协议。优选地，利用TCP或UDP进行控制指令控制，利用UDP或TCP协议进行数据传输控制；默认采用TCP进行控制命令消息的交互而采用UDP进行数据信息的交互。
本发明的效果在于：利用本发明的技术方案，结合具体的应用(例如结合TCP，UDP的特性，再关联上业务应用的实际场景)，能动态地调配同远程客户机的通信交互方式，从而能有效地调高***的效率。基于不同的信道在接入端形成令牌环，接入客户端根据通过该令牌环很方便的发现堵塞和空闲的信道，从而基于最优的信道建立同客户端相应的交互控制模式。
附图说明
图1是本发明的通信装置的示意图；
图2是本发明通信策略控制的示意图；
图3是本发明选择通信交互方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明的第一实施方式提供一种通信装置。该通信装置包括：策略控制器、信道管理器以及消息接入器。所述策略控制器基于影响消息数据传输的因素(例如接入各种消息的类型、和/或频率、和/或信道的拥堵状况等值)形成对信道的交互控制参数。信道管理器，基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式，从而形成不同的通信链路。消息接入器，基于信号管理器提供的通信交互方式，实现同远程客户端建立连接和信息交互。
所述策略控制器的目的是实现通信链路以及交互通道等的策略控制，通过该策略控制器从而实现不同的消息交互控制信道模式；所述信道管理器基于控制策略实现对消息通信链路的管理，主要指命令协议和数据传输协议的交互控制管理；消息接入控制器基于信道管理器所提供的信道，实现同客户端命令的交互控制以及数据的传递控制等策略。
上述通信装置可用于执行以下步骤：
步骤一：建立基于各种不同策略的信道交互模式及定义。
步骤二：根据不同的信道交互模式生产出不同的是实际信道，并将多个信道构建成一个令牌环。
步骤三：接入消息端根据信道令牌环选择最合适的信道交互模式，从而实现同客户端的命令和数据信息的交互控制。
一个优选的实施方式中，控制策略具有实时性，动态地实时地根据变化而进行调整；且策略控制器具有对拥堵状况信道的自我调配能力。
所述影响消息数据传输的因素包括消息的类型、和/或频率、和/或信道的拥堵状况等；另一个可选的实施方式中，影响消息数据传输的因素可以是消息数据的传输量、和/或消息数据发送的频率、和/或外部链接的客户端数。
所述选择对应的通信交互方式具体为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信方式。
策略控制器输出地控制参数包括数据传输量、数据频率、客户端连接数、数据安全级别；所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
针对不同的信道所提供的通信交互方式主要分为控制指令协议和数据传输协议两种；优选地，利用TCP或UDP进行命令消息控制，利用UDP或TCP协议进行数据消息交互控制；默认采用TCP进行控制命令消息的交互而采用UDP进行数据信息的交互。基于不同的信道在接入端形成令牌环，接入客户端根据通过该令牌环很方便地发现堵塞和空闲的信道，从而基于最优的信道建立同客户端相应的交互控制模式。
以下详细描述上述实施方式中的通信策略控制处理。在通信交互信道中，影响消息数据传输的因素包括多个方面，对后台服务性能以及信息交互控制质量影响要素主要包括：数据发送的频率，数据传输量的大小以及外部链接的客户端数。本发明的更为优选的实施方式中，利用这些因素转变为一种控制策略，通过控制策略器自动地设置服务器同远程客户端的通信交互方式。
图2描述了本发明关于通信策略控制的一种实施方式，通信策略控制包括以下步骤：
首先，建立配置策略规则文件，设置该策略规则下对应的数据交互通信的方式，该策略规则可以根据实际情况而设定，具体的规则非本发明的宗旨所在，因此不予以限定。
其次，对消息进入接入，并写入到数据消息队列中；
第三，数据消息队列单元动态计算消息接入的数据因素，并将计算的数据因素推送给策略控制器；基于该实施方式的另一个较为优选的实施方式中，所述数据因素为单位时间内接收的消息的数量，和/或平均每分钟的数据量。所述推送可以为通过消息通知事件进行推送。
第四，策略控制器根据所述数据因素自动地调整通信交互方式。在一个更优选的实施方式中，策略控制器根据所述数据因素，以及和其它的因素(例如，客户端连接数以及客户端的安全级别等)自动地调整通信交互方式(例如，数据传输协议、控制指令协议等)。
服务器通过调配后的通信方式进行远程连接，并建立消息数据的传输机制。参见图3，服务器端在同客户端进行数据交互时，需要进行数据传输控制和控制命令控制，数据传输控制主要负责将后台接收到消息数据通过数据通道传输到客户端，而控制命令控制则是通过控制命令通道与客户端进行各种控制命令交互，如认证、数据的安全性认证、是否到达认证等命令的交互。所以，本发明将上述数据因素(诸如数据通道、控制命令通道、控制命令等等)和在特定因素下的处理方式转变为一种控制方式，从而构成策略控制器。在控制规则单元中，本发明通过规则配置来根据数据因素动态选择同客户端的交互通信机制，从而尽可能地提高资源利用率和服务***的性能。
更进一步，服务器同客户端进行通信交互的方式(交互通信机制)可以为以下8种方式中的至少一种。
| 通信方式 | 数据传输协议 | 控制指令协议 |
| 1 | UDP | TCP |
| 2 | UDP | UDP |
| 3 | TCP | TCP |
| 4 | TCP | UDP |
| 5 | TCP | 无 |
| 6 | UDP | 无 |
| 7 | 无 | TCP |
| 8 | 无 | UDP |
一个非限制性的实施方式中，上述第二实施方式中的策略控制器根据所述策略规则和所述数据因素可以是消息的数量多少、和/或单位时间内接收的消息的数量、和/或连接数量；所述其它的因素可以是客户端连接数以及客户端的安全级别动。结合上述服务器同客户端进行通信交互的方式，可以进行以下选择：
| 数据量 | 数据频率 | 连接数量 | 安全级别 | 通信方式 |
| 多 | 同 | 多 | 同 | 1 |
| 多 | 同 | 少 | 同 | 1 |
| 多 | 同 | 多 | 低 | 6 |
| ... | ... | ... | ... | ... |
例如，当接收的消息数量较多、平均每分钟的数据量(数据频率)较高、连接数量较多，安全级别较高时，选择通信方式1。当接收的消息数量较多、平均每分钟的数据量(数据频率)较高、连接数量较少，安全级别较高时，选择通信方式1。当接收的消息数量较多、平均每分钟的数据量(数据频率)较高、连接数量较多，安全级别较低时，选择通信方式6。
上述高、低、多、少均可以用阈值来表示。例如，当接收的消息数量大于阈值T1(例如1000条，本领域的技术人员应当理解，该数值不是绝对确定的，而是可以根据实际情况设定的)，则认为消息的数量较多。当单位时间内接收的消息的数量大于一阈值T2(例如30条，本领域的技术人员应当理解，该数值不是绝对确定的，而是可以根据实际情况设定的)，则可认为数据频率较高。当连接数量大于一阈值T3(例如50个连接，本领域的技术人员应当理解，该数值不是绝对确定的，而是可以根据实际情况设定的)，则认为此时的连接数量较多。当安全级别大于一阈值T4(例如3级，本领域的技术人员应当理解，该数值不是绝对确定的，而是可以根据实际情况设定的)，则认为安全级别较高。
在一个更佳的实施方式中，为了动态地进行通信交互的方式控制，使用了对数据因素和其它因素在不同范围空间中施加对应权重值的方法，根据综合权重值来调整通信方式，从而可以更加灵活地进行通信交互的控制，从而实现服务器同客户端的通信交互方式的动态管理。一个非限制性的例子中，数据频率权重对应关系如下：
| 数据频率 | 对应权重值 |
| ＝＜10条/秒 | 0.1 |
| ＞10条/秒and＜50条/秒 | 0.5 |
| ＞＝50条/秒and＜100条/秒 | 0.8 |
| ＞100条/秒 | 1 |
据此，可以并分别设置出接收的数据量，数据频率、客户端连接数以及数据安全级别等同权重值的对应关系，然后计算中当前策略的权重比：
数据频率＊数据频率权重值+数据量＊权重值+客户端连接数值＊客户端连接权重+数据安全级别值＊安全级别权重＝总的权重值。
更为广泛的应用当中，数据因素可以不限于数据频率、数据量、连接数量、安全级别等。为了应对不同的业务应用场景，对规则和权重的参数设置可根据需要在外部进行处理，从而让***具有一定的灵活性。
本发明同时还提供一种多协议多信道分层数据传输方法，包括以下步骤：步骤一，监听本地端口，并建立同客户端的连接，接收客户端的消息；步骤二，将消息存放到消息队列中，并自动计算影响通信交互的数据因素；步骤三、根据消息队列模块计算的结果选择对应的通信交互方式，按新的通信交互方式建立同客户端的通信交互连接。
所述影响消息数据传输的因素包括消息数据的传输量、和/或消息数据发送的频率、和/或外部链接的客户端数。
所述步骤三中的选择对应的通信交互方式具体为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信方式。
一个可选的实施方式中，所述通信交互方式的内容包括数据传输协议、和/或控制指令协议，所述数据传输控制协议负责将后台接收到消息数据通过数据通道传输到客户端，所述控制命令控制协议负责通过控制命令通道与客户端进行控制命令交互。
更优选的实施方式中，所述数据因素为数据传输量、数据频率、客户端连接数、数据安全级别；所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
相比于现有技术，本发明能够起到以下积极的技术效果：首先，本发明的技术方案能够根据业务的需要动态地调配通信交互方式，能有效地利用不同协议的长处。其次，对不同的影响服务***的影响因素进行不同的权重处理，可有效地应对不同业务场景的需要。
本发明所述的方法和装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
Claims (14)
1.一种通信装置，包括策略控制器，信道管理器以及消息接入器；其特征在于：所述策略控制器基于影响消息数据传输的因素形成对信道的交互控制参数；所述信道管理器基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式，并构建成不同的通信链路；所述消息接入器，基于信号管理器提供的通信交互方式，实现同远程客户端建立连接和信息交互。
2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于：所述影响消息数据传输的因素包括消息的类型、和/或频率、和/或信道的拥堵状况。
3.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于：所述影响消息数据传输的因素是消息数据的传输量、和/或消息数据发送的频率、和/或外部链接的客户端数。
4.如权利要求3所述的通信装置，其特征在于，信道管理器基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信交互方式。
5.如权利要求4所述的通信装置，其特征在于：所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
6.如权利要求5所述的通信装置，其特征在于：所述策略控制器根据影响消息数据传输的因素实时的变化而调整控制参数，从而具有对拥堵状况信道的自我调配能力。
7.如权利要求6所述的通信装置，其特征在于：针对不同的信道所提供的通信交互方式包括控制指令协议和数据传输协议。
8.一种多协议多信道分层数据传输的方法，包括以下步骤：步骤一：基于影响消息数据传输的因素形成对信道的交互控制参数；步骤二：基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式；步骤三：基于所述通信交互方式，实现同远程客户端建立连接和信息交互。
9.如权利要求8所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于，在所述步骤一之前还包括以下步骤：建立基于各种不同策略的信道交互模式及定义。
10.如权利要求8所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于，所述步骤二中，在基于策略控制器输出的交互控制参数选择针对不同的通信链路的通信交互方式之后还包括：步骤2-1：根据不同的信道交互模式生产出不同的是实际信道；步骤2-2：将多个信道构建成一个令牌环；步骤2-3根据信道令牌环选择最合适的信道交互模式。
11.如权利要求8所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于，所述步骤二中的选择对应的通信交互方式具体为：对影响消息数据传输的数据因素进行加权，根据综合权重值来选择通信方式。
12.如权利要求8所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于，所述影响消息数据传输的因素为数据传输量、和/或数据频率、和/或客户端连接数、和/或数据安全级别；所述综合权重值的计算方式为：数据频率＊数据频率权重值+数据传输量＊权重值+客户端连接数＊客户端连接权重+数据安全级别＊安全级别权重＝综合权重值。
13.如权利要求8所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于：针对不同的信道所提供的通信交互方式包括控制指令协议和数据传输协议。
14.如权利要求13所述的一种多协议多信道分层数据传输的方法，其特征在于：利用TCP或UDP进行控制指令控制，利用UDP或TCP协议进行数据传输控制；默认采用TCP进行控制命令消息的交互而采用UDP进行数据信息的交互。
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