CN116032438A - 用于物理隔离传输装置的错误反馈方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，在发送端构建备份缓冲区，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包，该方法包括如下步骤：若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。当数据包发送出现错误时，将备份缓冲区中的所有数据包重新发送，无需精确定位错误的数据包；同时，该方案无需人工值守，是全自动执行的，使用起来非常的方便。
Description
技术领域
本发明涉及网络数据传输技术领域，特别涉及一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法。
背景技术
在部队、公安等很多保密要求比较高的地方，不同密级的网络之间采用物理隔离，无法进行有线或无线的方式进行数据通讯，多采用移动存储设备来进行数据的传输，比如光盘。采用这种方案，进行内网和外网之间的数据传输时，操作过程非常的繁琐，使用起来很不方便。
为了解决这种不便，开始有很多人研究数据摆渡***，即将内网待传输的数据转换成二维码、点阵图或激光信号，然后通过相机或激光接收器来单向拍摄/接收这些传输的信号，由于接收端和发送端之间没有任何有线或无线连接，因此传输的过程非常可靠和安全。但正是因为这种单向的传输机制，导致了接收端接收到的信号出现错误时，无法及时反馈给发送端，因此普遍采用了大量的数据纠错机制和冗余发送机制，并且在传输出现错误时，需要人工介入，重发错误的数据。这样的做法存在明显的缺点：其一，数据的传输速度非常快，导致传输错误具有一定的延时性，即当接收端报错时，出错的数据包是发送端一段时间以前传输的数据，因而无法准确的定位传输错误的数据包，只能重新发送整个文件；其二，数据传输过程需要用户值守在旁边，及时监控传输错误情况，并且在出现错误时重新发送文件，该方案耗时耗力，甚至比传统刻盘的方式更繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，能够有效地保证单向数据传输的可靠性。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，在发送端构建备份缓冲区，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包，该方法包括如下步骤：若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过构建备份缓冲区，并将发送的数据包暂时存放在备份缓冲区中，当数据包发送出现错误时，将备份缓冲区中的所有数据包重新发送，只需要调整备份缓冲区的大小就能调节重发的数据包个数，无需精确定位错误的数据包；同时，该方案无需人工值守，是全自动执行的，使用起来非常的方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，本发明公开了一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，在发送端构建备份缓冲区，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包；该方法包括如下步骤：若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。通过构建备份缓冲区，并将发送的数据包暂时存放在备份缓冲区中，当数据包发送出现错误时，将备份缓冲区中的所有数据包重新发送，只需要调整备份缓冲区的大小就能调节重发的数据包个数，无需精确定位错误的数据包；同时，该方案无需人工值守，是全自动执行的，使用起来非常的方便。另外，将原始数据流打包成数据包，避免了大文件发送出错时的重新发送，我们这里只重发一定数量的数据包，而不是重新发送整个文件，因此可以确保重发的效率很高，文件的整体发送速度比较快。
在原有发送端程序的编解码过程中，通常均存在内存缓冲区域用于将原始数据流按照传输协议打包构建成数据包，进行发送，我们将该内存缓冲区域称之为发送缓冲区，通常在数据包发送完成后会清空发送缓冲区，进行下一个数据包的构建。本发明特别地，除了发送缓冲区外，额外构建了备份缓冲区，用于临时存放已发送的数据包，这样再发送数据包出现错误时，就可以进行数据包的重发。
理论上来说，备份缓冲区的大小越小，重发的数据越少，消耗的时间也越少；但备份缓冲区不能过小，过小就会出现发送错误的数据包已经被覆盖了，本发明中优选地，所述备份缓冲区的大小按如下公式计算得到：N×K×roundup(t1+t2+t3)，式中：N为数据包的大小，K为发送端每秒发送的数据包个数，t1为接收端解码最大延迟时间，t2为错误反馈信号最大延迟时间，t3为***偶发延迟上限时间，roundup()为向上取整。根据上述公式计算得到的备份缓冲区大小，同时兼具了高可靠性、低容量两个指标的最佳大小，该备份缓冲区大小保证了重发的数据包中肯定包括出错的数据包。
进一步地，所述的错误反馈信号为开关信号。采用开关信号作为错误反馈信号，避免了接收端向发送端发起攻击的可能，开关信号能传输的数据量非常低，进一步提高***的安全性。
作为本发明的优选方案，为了进一步提高可靠性，所述的若发送端接收到错误反馈信号的步骤中，包括如下步骤：发送端接收到错误反馈信号并记录接收时间；发送端判断当前错误反馈信号的接收时间和上一个错误反馈信号的接收时间的差值Δt；若Δt大于等于1/K，则将当前错误反馈信号作为有效信号并读取备份缓冲区中的数据包进行重新发送，否则，将当前错误反馈信号作为无效信号并继续发送数据包。这样可以保证每一个错误反馈信号都是有效的，进一步避免了不法人员通过接收端进行的攻击。
本发明还公开了一种物理隔离传输装置，包括发送端和接收端，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包并通过单向传输的方式将数据包发送至接收端，所述的发送端包括备份缓冲区，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包；接收端和发送端之间通过错误反馈单元反馈错误反馈信号；若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。该装置是采用了前述错误反馈方法，因此，其具有前述方法所有的有益效果，此处不再赘述。
进一步地，错误反馈单元的结构有很多，本发明中优选地，所述的错误反馈单元包括电磁铁控制器、电磁铁以及磁控按键；接收端接收数据包失败时发送错误信号至电磁铁控制器，电磁铁控制器控制电磁铁通电产生磁吸力，电磁铁产生磁吸力时磁控按键响应并输出按键触发信号，该按键触发信号即发送端接收到的错误反馈信号。采用磁控按键来输出触发信号，电磁铁和磁控按键是物理隔离的，这样就确保了发送端和接收端继续保持物理隔离，进一步提高了整个***的安全性。
为了方便用户使用，所述的电磁铁控制器通过USB线与接收端相连，磁控按键通过USB线连接发送端，采用USB线进行连接，方便插拔和连接，使用起来更为方便。
Claims (7)
1.一种用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，其特征在于：在发送端构建备份缓冲区，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包，该方法包括如下步骤：
若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。
2.如权利要求1所述的用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，其特征在于：所述备份缓冲区的大小按如下公式计算得到：N×K×roundup(t1+t2+t3)，式中：N为数据包的大小，K为发送端每秒发送的数据包个数，t1为接收端解码最大延迟时间，t2为错误反馈信号最大延迟时间，t3为***偶发延迟上限时间，roundup()为向上取整。
3.如权利要求2所述的用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，其特征在于：所述的错误反馈信号为开关信号。
4.如权利要求3所述的用于物理隔离传输装置的错误反馈方法，其特征在于：所述的若发送端接收到错误反馈信号的步骤中，包括如下步骤：
发送端接收到错误反馈信号并记录接收时间；
发送端判断当前错误反馈信号的接收时间和上一个错误反馈信号的接收时间的差值Δt；
若Δt大于等于1/K，则将当前错误反馈信号作为有效信号并读取备份缓冲区中的数据包进行重新发送，否则，将当前错误反馈信号作为无效信号并继续发送数据包。
5.一种物理隔离传输装置，包括发送端和接收端，发送端根据传输协议对原始数据流进行打包得到数据包并通过单向传输的方式将数据包发送至接收端，其特征在于：所述的发送端包括备份缓冲区，发送端发送数据包后将其存储至备份缓冲区中，备份缓冲区容量满了以后清空最早备份的数据包；接收端和发送端之间通过错误反馈单元反馈错误反馈信号；若发送端接收到错误反馈信号，发送端完成当前数据包发送后，依次读取备份缓冲区中的全部备份数据并重新发送，全部成功发送后发送端将备份缓冲区中的数据包清空，并恢复至正常工作模式继续发送剩下的待发送数据包。
6.如权利要求5所述的物理隔离传输装置，其特征在于：所述的错误反馈单元包括电磁铁控制器、电磁铁以及磁控按键；接收端接收数据包失败时发送错误信号至电磁铁控制器，电磁铁控制器控制电磁铁通电产生磁吸力，电磁铁产生磁吸力时磁控按键响应并输出按键触发信号，该按键触发信号即发送端接收到的错误反馈信号。
7.如权利要求6所述的物理隔离传输装置，其特征在于：所述的电磁铁控制器通过USB线与接收端相连，磁控按键通过USB线连接发送端。
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