[发明专利]基于传输卡可纠错多通道的数据隔离装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于传输卡可纠错多通道的数据隔离装置及方法，所述装置包括包括网闸外模块、传输卡和网闸内模块；所述网闸外模块中设有第一应用程序；所述网闸内模块中设有第二应用程序；所述传输卡中设有若干个传输通道，各传输通道分别与网闸外模块和网闸内模块中的一工作线程绑定，形成连接通道；当网闸外模块接收到数据后，结合所述第一应用程序、一连接通道和第二应用程序，利用私有协议中的CRC进行数据校验，如果出现数据错误，将丢弃该数据，如果出现出现数据乱序，则将接收到的数据保存在队列中，等待前一帧数据。本发明能够高效地解决传输卡误码导致的丢包问题，并且能够实现多通道传输，有效重组数据，隔离性能得到了大幅提升。

技术领域

本发明具体涉及一种基于传输卡可纠错多通道的数据隔离装置及方法。

背景技术

电力系统关系着国计民生，随着经济社会的发展，电力在生产生活各方面都占据了重要地位，电力系统的也向着也智能化方向发展，但随之而来，也增加了网络潜在的危险。

如图1所示为现有技术中的安全隔离网闸系统，其正向网闸数据交换步骤如下：

首先，由客户端到外部网的TCP数据，外网将TCP报文的应用数据(不包含任何网络封装信息)写入缓冲区，所有UDP原始报文数据写入一块缓冲即可；

其次，外网从内网依次接收数据缓冲块时，对于TCP数据块，因为TCP连接之间传输速率有差异，防止单个连接的拥塞导致整个数据转发停滞，需要为每个TCP单独维护队列。内网单独维护和客户机通讯的每个TCP连接，把数据缓存到缓冲区中，然后把数据缓冲区整块发送给外网端。

最后，内网通过外网端的1位应答来确认整块数据的传输有效性。

通过分析上述数据隔离技术方案后，不难发现，现有技术主要有两方面的缺点：

第一，需要为每个TCP连接，单独维护一个队列，将TCP的数据全部缓存到缓冲区，然后才能将数据发送给外网。不仅需要很大的存储缓存数据，还需要等待TCP分片数据完全接收完成才能进行转发。在数以万计的客户端并发时，明显存储和延时都将可能导致性能瓶颈。并且在传输出现误码的时候，没有重传机制，将导致丢包的情况的发生。

第二，数据交换时采用单通道传输，在并发较高的情况下，将不能高效的使用隔离卡和网闸本身处理器，从而导致性能瓶颈。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于传输卡可纠错多通道的数据隔离装置及方法，能够高效地解决传输卡误码导致的丢包问题，并且能够实现多通道传输，有效重组数据，隔离性能得到了大幅提升。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于传输卡可纠错多通道的数据隔离装置，包括网闸外模块、传输卡和网闸内模块；

所述网闸外模块中设有第一应用程序；所述网闸内模块中设有第二应用程序；所述传输卡中设有若干个传输通道，各传输通道分别与网闸外模块和网闸内模块中的一工作线程绑定，形成连接通道；

当网闸外模块接收到数据后，结合所述第一应用程序、一连接通道和第二应用程序，利用私有协议中的CRC进行数据校验，如果出现数据错误，将丢弃该数据，如果出现出现数据乱序，则将接收到的数据保存在队列中，等待前一帧数据。

可选地，所述网闸外模块中设有mangle表；

当所述网闸外模块接收到客户主机发送的连接请求，随机分配到一个工作线程，成功与mangle表中的规则匹配后，利用所述第一应用程序对连接请求进行封装处理，添加KCP头部、私有协议头部和CRC，形成私有连接请求，当前工作线程，通过连接通道转发私有连接请求到网闸内模块；