CN115914210A - 一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统，涉及数据传输技术领域。该基于虚拟网络的文件传输方法，通过数据转发装置接收来自客户端发送的特定消息格式的数据，数据转发装置转发特定消息格式的数据至云电脑，数据转发装置发送特定消息格式的数据到服务端监听端口，数据转发装置接收特定消息格式的数据写入指定文件。该基于虚拟网络的文件传输方法，将数据传输至转换装置在跨网络的应用场景中，速度较传统的方式带宽损耗较低且有更高的传输速度，不会修改现有的网络环境，非侵入式，兼容性好，基于应用层报文封装与解析，广泛适用于各种操作系统，无需在本地和云电脑之间来回切换窗口，支持批量文件的传输。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统。
背景技术
在云电脑的实际使用过程中，经常会有数据传输的需求，但是云电脑中网络是通过openstack虚拟出来的专用网络，只能通过云电脑内部向外访问互联网，无法通过互联网向云电脑内部传输数据，所以我们无法通过云电脑虚拟出来的IP地址直接访问到这台云电脑，更不可能通过普通的文件传输工具(如SFTP、SCP、SSH等)上传文件到云电脑，实现传输文件到云电脑现有的方案是通过云电脑客户端与云电脑镜像中的底层通讯服务端口(虚拟化进程端口)交互进行数据转发，能实现本地计算机发送数据到云电脑。
但是这种传输方案存在以下问题，首先云电脑客户端虚拟化交互是全屏交互，传输文件需要在本地和虚拟化窗口之间来回切换操作，比较繁琐，传输数据时会占用虚拟化通道，导致虚拟显示操作卡顿，数据量越多占用时间越长，体验效果不佳，传输数据期间同时操作云电脑或者网络的不稳定都可能导致数据传输中断，中断之后需要人工介入执行重传，进而影响使用者的体验。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统，解决了传统的云电脑传输文件导致带宽损耗较高以及兼容性差不能进行广泛的应用与各种操作系统，同时实现传输文件操作简单能够批量化进行文件传输的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于，包括：
S1:接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
S2:转发特定消息格式的数据至云电脑；
S3:发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
S4:接收特定消息格式的数据写入指定文件。
进一步地，所述特定消息格式的数据由4位长报文标识头、2位长消息类型、4位长报文长度、4位长报文序号和报文内容组成。
进一步地，所述步骤S1中接收来自客户端发送的特定消息格式的数据，其中具体的接收如下：
客户端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中；
客户端将需要发送的真实数据封装成数据转发消息发送到转发装置，转发装置解析消息类型为转发消息。
进一步地，所述客户端与转发装置建立连接之后，转发装置将客户端的渠道ID与用户标识，用户ID和云电脑ID组合成KV键值对保存在客户端内存对象Map中。
进一步地，所述客户端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为2，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置，转发装置处理完消息后，返回响应消息CLOSED或ESTABLISHED。
进一步地，所述服务端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为1，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置，转发装置处理完消息后，返回响应消息CLOSED或ESTABLISHED。
进一步地，所述步骤S3中发送特定消息格式的数据到服务端，其中具体的发送如下：
服务端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中。
进一步地，所述步骤S4中接收特定消息格式的数据写入指定文件，其中具体的写入如下：
转发装置收到消息并解析：按照特定消息格式报文结构，转发装置接收到消息后，由消息解码器读取消息前4位长作为消息来源，只有可信的来源才处理消息；
转发装置处理认证消息类型：如果消息类型为1或者2，将解析出来的消息内容通过JSON反序列化为用户渠道连接认证消息对象；
转发装置处理转发消息类型：如果消息类型为3,则不再反序列化消息内容，直接根据发送渠道ID智能匹配目的端渠道；
目的端接收数据写入磁盘：目的端接收到转发装置发送的消息后直接写入磁盘，消息处理完毕后主动断开连接，即可完成整个数据文件传输。
一种基于虚拟网络的文件传输系统，包括：
客户端模块、数据转发模块、服务端、客户端识别模块、目标端识别模块、报文数据转发模块、长连接会话保持模块和流量控制模块；
所述流量控制模块在对数据接收线程中高水位和低水位进行流量控制，缓冲区中待发送数据高水位后，暂停读取线程工作，直到缓冲区中数据低于低水位后恢复接收线程工作，继续接收消息。
一种基于虚拟网络的文件传输装置，应用于文件传输系统所包括的客户端，所述文件传输系统还包括数据转发装置以及云电脑，所述云电脑包括服务端；包括：
发送模块：用于接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
转发模块：用于转发特定消息格式的数据至云电脑；
第二发送模块：用于发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
接收模块：用于接收特定消息格式的数据写入指定文件。
本发明具有以下有益效果：
该基于虚拟网络的文件传输方法，将数据传输至转换装置在跨网络的应用场景中，速度较传统的方式带宽损耗较低且有更高的传输速度，不会修改现有的网络环境，非侵入式，兼容性好，基于应用层报文封装与解析，广泛适用于各种操作系统，无需在本地和云电脑之间来回切换窗口，支持批量文件的传输，并且支持文件传输断网重试，在弱网环境优化更突出。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明文件传输方法流程图；
图2为本发明消息报文格式示意图；
图3为本发明报文交互流程示意图；
图4为本发明服务端智能匹配流程示意图；
图5为本发明消息类型解析流程状态示意图；
图6为本发明数据转发流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于虚拟网络的文件传输方法，包括：
S1:接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
S2:转发特定消息格式的数据至云电脑；
S3:发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
S4:接收特定消息格式的数据写入指定文件。
具体地，如图2所示，特定消息格式的数据由4位长报文标识头、2位长消息类型、4位长报文长度、4位长报文序号和报文内容组成。
本实施方案中，报文内容由要转发的真实数据报文，根据报文类型解析报文内容，识别客户端和目标端连接会话ID，通过同一个会话ID来匹配客户端和目的端，进行数据转发；类型为数据转发的消息内容直接转发，不需要解析。
具体地，如图3所示，步骤S1中接收来自客户端发送的特定消息格式的数据，其中具体的接收如下：
客户端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中；
客户端将需要发送的真实数据封装成数据转发消息发送到转发装置。
本实施方案中，当转发装置解析消息类型为转发消息，则不再解析消息体，通过当前连接的渠道ID获取渠道对应的会话ID，根据会话ID寻址目标端相同会话ID的渠道，寻址到目标端连接渠道后直接转发当前消息到目标渠道，实现消息跨网络转发。
具体地，步骤S3中发送特定消息格式的数据到服务端，其中具体的发送如下：
如图3所示，服务端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中。
具体地，如图4所示，客户端与转发装置建立连接之后，转发装置将客户端的渠道ID与用户标识，用户ID和云电脑ID组合成KV键值对保存在客户端内存对象Map中。
本实施方案中，如图4所示，客户端请求转发数据时，转发装置通过客户端的连接拿到连接渠道ID，通过渠道ID查找客户端内存对象Map对应渠道ID，如果找到则通过对应的用户标识(用户ID+云电脑ID)在服务端内存对象Map中查找对应用户标识，如果找不到则提示服务端不存在，否则即可获取到服务端渠道ID，进而可以向服务端渠道发送数据，达到自动寻址服务端渠道并转发数据的目的。
具体地，如图5所示，服务端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为1，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置(SYN-SENT)，转发装置处理完消息后(5.4、5.5)返回响应消息(CLOSED或ESTABLISHED)。
具体地，如图5所示，客户端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为2，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置(SYN-SENT)，转发装置处理完消息后(5.4、5.5)返回响应消息(CLOSED或ESTABLISHED)。
本实施方案中，如图5所示，客户端数据转发消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为3，消息内容为用户传输文件的真实数据，读取数据后无需序列化直接按消息格式组装成消息发送到转发装置(SYN-SENT)，转发装置异步处理完消息后(5.4、5.6)返回响应消息(CLOSED或ESTABLISHED)，客户端发送完消息主动断开连接(FIN_WAIT1)。
一种基于虚拟网络的文件传输系统，包括：
客户端模块、数据转发模块、服务端、客户端识别模块、目标端识别模块、报文数据转发模块、长连接会话保持模块和流量控制模块；
客户端模块主要用来通过互联网登录同步工具进行发送请求到云电脑；
数据转发模块主要用来对客户端和服务端的数据进行识别、创建、转换以及解析；
流量控制模块在对数据接收线程中高水位和低水位进行流量控制，缓冲区中待发送数据高水位后，暂停读取线程工作，直到缓冲区中数据低于低水位后恢复接收线程工作，继续接收消息；
目标端识别模块主要用来对转发消息类型进行识别；
服务端主要是根据报文格式封装渠道创建消息发送到数据转发模块；
报文数据转发模块主要用来对识别不同类型的报文内容进行转发。
具体地，步骤S4中接收特定消息格式的数据写入指定文件，其中具体的写入如下：
如图5所示，转发装置收到消息并解析：按照特定消息格式报文结构，转发装置接收到消息后(SYN_RCVD)，由消息解码器读取消息前4位长作为消息来源，只有可信的来源才处理消息；
转发装置处理认证消息类型：如果消息类型为1或者2，将解析出来的消息内容通过JSON反序列化为用户渠道连接认证消息对象；
转发装置处理转发消息类型：如果消息类型为3,则不再反序列化消息内容，直接根据发送渠道ID智能匹配目的端渠道；
目的端接收数据写入磁盘：目的端接收到转发装置发送的消息后直接写入磁盘，消息处理完毕后主动断开连接，即可完成整个数据文件传输(FIN_WAIT1)。
本实施方案中，由消息解码器读取消息前4位长作为消息来源，只有可信的来源才处理消息，继续读取2位长作为消息类型，目前使用到了3种类型(1-目的端连接请求、2-客户端连接请求、3-客户端转发请求)，继续根据报文类型读取消息长度、消息序号，根据消息长度读取真实消息；
通过处理消息对象实现用户渠道合法认证，认证通过的连接允许建立通道(ESTABLISHED)，保存渠道长连接到内存中，认证失败的连接则拒绝连接，断开当前连接(CLOSED)；
如果消息类型为3,则不再反序列化消息内容，直接根据发送渠道ID智能匹配目的端渠道；未寻址到目的端则断开当前连接(CLOSED)，寻到到目标端则直接将解析出来的消息内容转发给目的端通道(SYN-SENT)。
一种基于虚拟网络的文件传输装置，包括：
发送模块：用于接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
客户端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中；
客户端将需要发送的真实数据封装成数据转发消息发送到转发装置，转发装置解析消息类型为转发消息。
转发模块：用于转发特定消息格式的数据至云电脑；
客户端与转发装置建立连接之后，转发装置将客户端的渠道ID与用户标识(用户ID+云电脑ID)组合成KV键值对保存在客户端内存对象Map中。
第二发送模块：用于发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
服务端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中。
接收模块：用于接收特定消息格式的数据写入指定文件。
目的端接收到转发装置发送的消息后直接写入磁盘，消息处理完毕后主动断开连接，即可完成整个数据文件传输(FIN_WAIT1)。
使用时，如图6所示，首先客户端通过互联网登录同步工具,同步工具发送请求到云电脑业务管理平台,验证用户信息，获取云电脑信息列表，当登录成功后注册同步服务到管理节点，获取历史同步任务,未完成且同步中状态的任务自动启动,继续断点续传，调用业管接口服务发送信令到对应云电脑，选择要传输文件到指定的台云电脑，然后通过云电脑机制通知云电脑启动传输服务端，当服务端所在云电脑如果有外网访问能力，则直接通过外网注册到管理节点，如果没有外网能力，则通过100.64.3.254代理节点转发请求到管理节点，注册并建立长连接,客户端刷新云电脑在线状态,获取目录结构，当需要传输文件时先启动服务端传输服务，如果云电脑有外网能力，则直接通过外网连接到同步节点，如果没有外网能力，则通过100.64.3.254代理节点转发请求到同步节点，建立长连接，当服务端传输服务启动后，客户端通过公网与同步节点建立长连接,发送传输数据到同步节点，由同步节点自动匹配服务端通道将客户端数据转发到服务端，完成数据跨网段同步，此时服务端传输服务收到来自同步节点的数据后，将数据写入到本地同路径的文件中，完成数据文件的整个传输流程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于，包括：
S1:接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
S2:转发特定消息格式的数据至云电脑；
S3:发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
S4:接收特定消息格式的数据写入指定文件。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述特定消息格式的数据由4位长报文标识头、2位长消息类型、4位长报文长度、4位长报文序号和报文内容组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述步骤S1中接收来自客户端发送的特定消息格式的数据，其中具体的接收如下：
客户端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中；
客户端将需要发送的真实数据封装成数据转发消息发送到转发装置，转发装置解析消息类型为转发消息。
4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述客户端与转发装置建立连接之后，转发装置将客户端的渠道ID与用户标识，用户ID和云电脑ID合成KV键值对保存在客户端内存对象Map中。
5.根据权利要求3所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述客户端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为2，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置，转发装置处理完消息后返回响应消息CLOSED或ESTABLISHED。
6.根据权利要求4所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述服务端封装渠道创建消息按照特定消息格式报文结构，设置消息类型为1，消息内容为用户渠道连接认证消息对象JSON序列化字符串，组装完成后发送消息到转发装置，转发装置处理完消息后返回响应消息CLOSED或ESTABLISHED。
7.根据权利要求1所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述步骤S3中发送特定消息格式的数据到服务端，其中具体的发送如下：
服务端根据报文体格式封装渠道创建消息发送到转发装置，转发装置根据消息类型解析消息体，提取消息体中会话ID，建立Socket长连接，并存储当前长连接渠道ID到内存中。
8.根据权利要求1所述的一种基于虚拟网络的文件传输方法，其特征在于：所述步骤S4中接收特定消息格式的数据写入指定文件，其中具体的写入如下：
转发装置收到消息并解析：按照特定消息格式报文结构，转发装置接收到消息后，由消息解码器读取消息前4位长作为消息来源，只有可信的来源才处理消息；
转发装置处理认证消息类型：如果消息类型为1或者2，将解析出来的消息内容通过JSON反序列化为用户渠道连接认证消息对象；
转发装置处理转发消息类型：如果消息类型为3,则不再反序列化消息内容，直接根据发送渠道ID智能匹配目的端渠道；
目的端接收数据写入磁盘：目的端接收到转发装置发送的消息后直接写入磁盘，消息处理完毕后主动断开连接，即可完成整个数据文件传输。
9.一种基于虚拟网络的文件传输系统，其特征在于，包括：
客户端模块、数据转发模块、服务端、客户端识别模块、目标端识别模块、报文数据转发模块、长连接会话保持模块和流量控制模块；
所述流量控制模块在对数据接收线程中高水位和低水位进行流量控制，缓冲区中待发送数据高水位后，暂停读取线程工作，直到缓冲区中数据低于低水位后恢复接收线程工作，继续接收消息。
10.一种基于虚拟网络的文件传输装置，其特征在于，包括：
发送模块：用于接收来自客户端发送的特定消息格式的数据；
转发模块：用于转发特定消息格式的数据至云电脑；
第二发送模块：用于发送特定消息格式的数据到服务端监听端口；
接收模块：用于接收特定消息格式的数据写入指定文件。
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| CN202211458621.5A CN115914210A (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统 |
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| CN202211458621.5A CN115914210A (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种基于虚拟网络的文件传输方法、装置及系统 |
Publications (1)
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2022
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