[发明专利]一种基于多路异构单向传输通道的数据传输系统

说明书

一种基于多路异构单向传输通道的数据传输系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端均采用五层体系架构实现，五层体系架构包括管理层、服务层、调度层、链路层和传输通道层，传输通道层包括发送端控制单元、多路单向无反馈传输通道和接收端控制单元。本发明算法不依赖具体的硬件技术，适用于各种异构单向传输通道，可以动态调整传输通道的数量，具备灵活扩展性和广泛适应性，能够实现多通道数据单向传输，满足大数据实时传输需求，当传输通道出现故障时，收发双方能够及时发现并排除问题，保证传输可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于多路异构单向传输通道的数据传输系统，属于信息安全传输技术领域。

背景技术

随着信息化建设与安全保密建设的不断发展，由非密网向涉密网进行数据单向传输的需求非常强烈，目前常用的解决方案是通过单向隔离网闸确保数据的单向传输。单向隔离网闸虽然解决了数据严格单向传输的问题，但是其单路传输的方式受限于固定带宽，无法满足大数据实时传输需求，又由于单向传输机制的无反馈特性，当传输通道出现故障时，收发双方不能及时发现并排除问题，传输可靠性无法保障。因此亟需一种高速、可靠、安全的单向传输技术来解决这一问题。

与单路传输技术相比，多路传输技术可以通过多路并发、通道冗余复用等技术提高传输速率和可靠性。目前多路单向传输技术的研究也逐渐丰富，但往往受限于底层传输实现，而基于异构传输通道的调度与系统实现尚未见相关报告。

中国专利公开号CN105656883A，公开日2016年6月8日，发明创造名称为一种适用于工控网络的单向传输内外网安全隔离网闸，该申请案公开了一种使用自定义协议进行单向传输的安全隔离网闸。该系统设计基于单通道进行数据单向传输，数据传输速率受通道带宽限制，无法满足大数据实时传输需求。中国专利公开号CN101867417A，公开日2010年10月20日，发明创造名称为基于光纤多路耦合的单向传输方法，该申请案公开了一种通过修改收发两端网卡驱动程序来实现多路并行单向传输的方法。该方法传输通道为单一的光纤方式，且需要修改网卡驱动程序，无法动态调整传输通道数量，步骤繁琐可靠性差。太原理工大学学报，2015年第46卷中《带环回校验的并发多路光单向安全高速传输技术研究》设计的多路单向高速传输系统，采用环回校验机制保障单向传输正确性，并实现了并发多路传输。该方法需提供分光器环回线路，传输机制采用FPGA实现，由于存在环回线路，传输通道和传输协议设计复杂。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于多路异构单向传输通道的数据传输系统，实现多通道数据单向传输，满足大数据实时传输需求，当传输通道出现故障时，收发双方能够及时发现并排除问题，保证传输可靠性。

本发明的技术解决方案是：一种基于多路异构单向传输通道的数据传输系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端均采用五层体系架构实现，所述五层体系架构包括管理层、服务层、调度层、链路层和传输通道层；

发送端管理层：用于进行传输策略配置、管理传输通道层的各路单向无反馈传输通道、对系统访问者进行身份认证、对重要操作行为进行安全审计、对传输任务和传输通道进行监控；

发送端服务层：对发送端应用系统进行身份认证，认证通过后，缓存接收到的应用数据，利用数据缓存算法根据该应用数据的传输优先级将其放入对应缓存队列的尾部；提供当前各缓存队列情况、数据发送情况、各路单向无反馈传输通道状态信息，供发送端管理层或外部系统查询；

发送端调度层：利用数据抽取算法从发送端服务层缓存队列中抽取数据，对抽取的每个数据计算MD5值，并进行数据拆分，得到包含多个数据块的数据块组，其中各个数据块大小相同；根据配置的传输策略，对拆分得到的数据块组依次进行交织处理、前向纠错编码和协议封装处理，然后利用数据分发算法对协议封装处理后的数据块组进行冗余传输调度，为各个数据块分配传输通道编号，并输出给发送端链路层；