[发明专利]一种支持可靠性调节的多协议冗余网络异步通信方法

说明书

本发明涉及一种支持可靠性调节的多协议冗余网络异步通信方法。该通信方法(1)支持两种通信模式：request‑response模式；data‑ack模式，用户可以根据接收端性能的强弱选择不同模式；(2)支持单网/多网通信，支持group级、message级通信可靠性与高效性的配置，用户可以利用这些配置来实现网络连接的鲁棒、消息内容的可靠、消息前后顺序的可靠；(3)支持多种网络通信协议，为用户提供更好的通用性；(4)支持对网络连接状态的管理，为用户保持网络连接的可用性。为了实现上述的功能，本发明划分了4个模块来作为支撑：(1)TransportBehavior通信行为管理模块；(2)TransportChannel传输通道状态管理模块；(3)TransportConnection连接模块；(4)TransportQueue发送接收队列模块。

技术领域

本发明属于软件领域，涉及一种基于异步通信的网络传输方法，支持调节可靠性、支持多协议、支持冗余多网。

背景技术

随着嵌入式技术及物联网技术的蓬勃发展，万物联网成为了趋势。小到我们日常生活中的智能家电，大到工业生产，甚至是军事领域，处处能够看到物联网的影子。

在工业生产领域，例如工厂中的自动化无人车间，通常一个数控服务器或者计算机需要连接许多的外部设备，例如传感器、物理机械设备等，来完成信息的获取或者设备的控制。一方面，这些设备可能因为生产厂家不同、设备批次不同等情况，存在着使用不同的通信协议的问题。另一方面，因为嵌入式设备的数据处理能力与数控计算机的数据处理能力有着明显的差异，所以需要一种通信手段来协调二者的性能差距，让它们以兼容的方式工作，防止因为数据处理能力不足，导致网络拥塞等问题。

在军事设备领域，例如第四代隐身战斗机，它通过数据链，能够为其他的第三代战斗机、轰炸机提供敌我位置信息、联动作战指令等战场信息。如果想要让不同的飞机之间建立通信，且能够在电磁干扰的情况下，保证“敌我位置信息”传输的尽可能快，同时保证“联动作战指令”信息传输的尽可能准确，我们需要一种通信手段，能够支持不同通信内容的传输可靠性要求。在需要消息内容高可靠时，采用高可靠传输；在需要消息内容尽快发送时，采用高效率传输。

发明内容

为了解决上述应用中存在的问题，设计了本通信方法：

本发明包含以下创新点：

1、支持多种通信模式，来应对不同的使用场景：分别是：request-response模式；data- ack模式。request-response模式适用于接收端消息处理能力较弱的使用场景；data-ack模式适用于接收端消息处理能力较强的使用场景。

2、支持多网通信、支持通信可靠性与高效性的调节，主要包括：(1)可以将网络通信设置为single-channel(单网通信)或multi-channel(多网通信)；(2)可以设置消息的处理的可靠性级别，包括message可靠性级别、group可靠性级别。

当用户对网络传输的可靠性或者效率要求比较高时，可以采用multi-channel与远端建立多条网络连接，这些网络连接的协议类型可以不同；否则，可以采用single-channel来降低资源占用。本发明设计了group(网络连接组)的概念，代表了通向某个远端对象所有网络连接的组合。一个group内可以只有一个网络连接，也可以有多个网络连接。只有一个网络连接相当于就是single-channel；有多个网络连接就相对于是multi-channel。

为了防止携带了有效数据的消息包发生丢失或者错乱，本通信方法对有效数据进行了编号。

message级可靠传输下，消息要序号连续才可取用(保证接收端处理的消息的顺序与发送端产生消息的顺序一致)。message级高效传输之下，任何一条网络连接收到消息之后，只要该消息还没有被处理过，就可用被取用，无需关注序号是否连续。