專利名稱：一種基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法
技術領域：
本發明涉及一種數據共享方法。 背 景技術通常，計算設備間遠程數據共享/傳輸是通過以下方式實現的1、信息共享服務器端設備和信息共享客戶端設備分別安裝網絡適配器及驅動程序；2、根據本機狀況及所處環境正確配置網絡適配器的相關參數；3、通過有線或無線的方式將設備與已有網絡之間建立連接；4、通過設備之間數據傳輸服務端程序與客戶端程序交互實現共享數據傳輸功能；這種方法存在兩個問題1、網絡適配器安裝、配置過程較為復雜、普通用戶使用起來不方便；2、很多設備(如電視機，音響)，因為工業設計原因或軟件系統過于簡單，不支持網絡適配器的使用，基于以上方法無法實現遠程數據共享。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有數據傳輸方式的缺陷，提供了一種基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，可以解決遠程數據傳輸時的網絡零配置問題，同時支持盡可能多的設備(具有標準存儲器接口，如MMC接口或USB接口)，可以直接加入網絡，實現遠程數據信息共享。為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案一種基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，其包括如下步驟(1)、具有數據共享和傳輸服務軟件的信息共享服務器將共享文件組織成一個文件系統，并將分區信息通過Dongle發送設備傳輸至Dongle接受設備；(2)、Dongle接受設備將分區信息寫入本地存儲器，實現一個本地虛擬文件系統；(3)、當Dongle接受設備接到具有通信驅動和客戶服務軟件的信息共享客戶端對本地虛擬文件系統的操作指令時，將相應的數據操作請求通過Dongle發送設備發送給信息共享服務器端應用；(4)、信息共享服務器端應用執行對本地共享文件系統的相應操作將從本地讀取的數據通過Dongle發送設備發送給Dongle接受設備，或將接收到的數據寫入到本地存儲地址；(5) ,Dongle接受設備接收文件數據將其返回給信息共享客戶端系統，或將寫數據結果返回給信息共享客戶端系統；所述Dongle發送設備、Dongle接受設備具有無線網絡適配、網絡共享文件傳輸和標準存儲設備通訊協議服務軟件。
其工作原理是將Dongle與數據收/發端相連(如插入)，建立連接的信息共享服務端軟件負責將其共享文件整合成一個文件系統，并將相應的分區表傳送給Dongle， Dongle籍此組織成一個本地的虛擬文件系統；當Dongle接收到上位機系統發來的文件讀/ 寫指令，便將對本地虛擬文件系統操作的指令轉化為對遠程設備上真實共享文件系統的操
作。
本遠程數據信息共享方法的創新點是1)虛擬文件操作多數電器設備不能聯網，他們通過將USB、MMC等存儲器接口設為標配，支持對外接存儲器進行文件系統操作來獲取外界數據，這種數據共享的方法不夠方便。本方法實現一種具有標準存儲器接口的Dongle設備，本地并不真實存放數據，而是通過映射遠端共享文件池的信息，構成本地虛擬文件系統，提供上位機對其操作，也就是說Dongle設備的上位機所讀取的文件系統信息其實是遠程互聯設備中的共享文件池的內容。當Dongle設備的上位機向Dongle發送文件讀/寫操作指令時，其實質是=Dongle根據指令對遠端真實的共享文件系統進行相應的操作。實現虛擬文件系統操作的好處是數據共享不必通過將文件反復拷貝，因為共享文件系統的大小可以遠遠超過通常的U盤或SD的容量。2)免驅動安裝Dongle的工作方式和無線網卡相近，都是通過上位機的外部接口(如USB接口) 與上位機相連，幫助上位機接入IP網絡。但傳統的無線網卡需要安裝驅動程序并進行適當的網絡參數配置，才能實現其上位機到IP網的無線接入；該方法中的Dongle設備通過支持標準存儲設備通信協議，在其上位機中無需安裝驅動程序，Dongle即可被自動識別和使用；3)自動匹配和建立無線連接通過在Dongle中實現匹配算法和預設網絡參數，在雙端工作場景下，可以免去用戶在使用前對入網設備進行繁瑣、復雜的網絡配置的工作，通過一對Dongle的自動適配可以方便地實現其上位機的自動無線連接。其工作方式類似藍牙。比如在使用802. 11無線技術時，在Dongle產品出廠配置中設置Ad hoc無線網絡模式，及相關的SSID、頻段參數，并通過微軟零配置方案解決IP分配問題，方便其自動適配并建立無線連接。802. 11技術下的自動點對點連接方案還包括采用WiFi Direct.由此可見，應用該方法的基于雙端工作方式的無線信息共享設備包括(1)信息共享服務器端，是保存共享數據并提供文件數據讀寫服務端，如PC、筆記本電腦或智能手機等計算終端；其設有應用軟件，用以完成文件共享管理和數據/文件系統操作；(2)信息共享客戶端，是共享數據讀寫請求發起端，如LCD播放器、音響、DVD或投影儀；其設有應用軟件，用以執行客戶服務功能；(3)通過接口與共享數據服務器端連接的Dongle發送設備、通過接口與共享信息客戶端連接的Dongle接受設備；所述Dongle設備具有標準存儲接口和射頻收發模塊，形態可能類似U盤、SD卡等，可以支持應用層文件讀寫操作和底層數據無線收發；Dongle設備的底層無線傳輸技術采用Bluetooth、UWB、ZigBee、802. 11或GPRS。Dongle設備采用的接口是USB、IDE或SCSI，考慮到即插即用和接口的普遍性，USB接口或MMC接口是一種比較普遍的設備接口形態。(4)軟件系統一是Dongle設備的嵌入式系統軟件，主要完成通信協議處理、虛擬文件操作和數據交換，該程序需要固化在控制器內部，也稱為固件(firmware) ；二是服務端應用程序，主要完成數據共享管理和數據/文件操作服務；三是客戶端應用程序，執行 Dongle設備通信驅動和客戶服務功能。根據具體應用需求的不同，可以在Dongle接受設備嵌入式軟件系統的實現中采用緩存機制，實現數據傳輸的穩定性，并在一定程度上提升傳輸效率。本發明信息共享服務器的有益效果是1、通過對虛擬文件系統操作來實現與遠端設備的文件數據共享，不必通過將文件拷貝的方式，共享文件系統的大小可以遠遠超過通常的U盤或SD卡的容量。 2、自動匹配，建立無線連接通過在Dongle中實現匹配算法和預設網絡參數，在雙端工作場景下，可以免去用戶在使用前對入網設備進行繁瑣、復雜的網絡配置的工作，通過一對Dongle設備的自動適配可以方便地實現其上位機的自動無線連接，工作方式類似藍牙。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是實施例1的Dongle雙端工作方式結構示意圖；圖2是實施例1基于Dongle雙端工作方式的視頻共享應用場景3是實施例1的工作方式的數據流處理結構圖；圖4是Dongle硬件框圖；圖5是Dongle軟件架構圖；圖6是Dongle嵌入式軟件系統架構圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。實施例1如圖1所示，一種基于本無線數據信息共享方法的無線信息共享設備，包括1、信息共享服務器端，是保存共享數據并提供文件數據讀寫服務端，如PC、筆記本電腦或智能手機等計算終端；其設有應用軟件，用以完成文件共享管理和數據/文件系統操作；2、信息共享客戶端，是共享數據讀寫請求發起端，如LCD播放器、音響、DVD或投影儀；其設有應用軟件，用以執行客戶服務功能；3、通過接口與共享數據服務器端連接的A設備；4、通過接口與共享信息客戶端連接的B設備。5、軟件系統一是Dongle設備的嵌入式系統軟件，;二是服務端應用程序；三是客戶端應用程序。如圖4所示，Dongle設備具有標準存儲接口和射頻收發模塊，形態可能類似U盤、 SD卡等，可以支持應用層文件讀寫操作和底層數據無線收發。Dongle設備采用常見的存儲設備接口(串行、并行接口由于速度慢，目前較少使用)，并支持相應標準通信協議，其中 USB及SD/MMC接口最為普及。存儲器芯片的大小可根據共享數據類型的不同而不同。射頻模塊可采用不同的無線技術，如Bluetooth、UWB、ZigBee、802. 11、GPRS等。
如圖5所示，實現遠程數據通信的軟件系統主要由三部分組成一是Dongle設備的嵌入式軟件系統，主要完成標準通信協議處理和數據交換，該程序需要固化在控制器內部，也稱為固件(firmware) ；二是信息共享服務器端應用，主要完成數據共享管理和數據/ 文件傳輸服務；三是信息共享客戶端應用，執行Dongle設備通信驅動和客戶服務功能。通常前兩部分需要產品廠家進行開發，而第三部分采用信息共享客戶端設備自帶的。如圖6所示，Dongle設備內嵌入式軟件系統，其支持Dongle設備在無線網絡環境下，接收和緩存數據輸出端共享的文件數據，并以構建的虛擬文件系統提供給Dongle設備的主機端應用，從而實現Dongle設備主機端與遠端設備的共享文件的讀寫操作。Dongle設備內嵌入式軟件系統實現了 無線網絡適配、網絡共享文件傳輸和標準U盤通信協議等。具體地，該系統包括基于閃存主控芯片的RT0S，文件系統、協議棧、CIFS或自定義FS中間件和上層應用。如上所述無線數據信息共享方法和共享信息設備的代表性使用場景是通過使用兩個Dongle設備，實現以高清視頻播放器直接播放或顯示電腦上共享的影音、圖片文件。如圖2所示，首先，用戶在共享文件的筆記本電腦/PC上插入A設備并進行本機共享文件池配置；隨后，將B設備插入具有USB接口的LCD播放器中，高清播放設備與電腦之間自動建立無線連接，用戶可在電視上找到虛擬U盤設備，播放或顯示其中的音視頻文件及圖片。實際上，B設備內并沒有任何文件數據，LCD所播放的是遠端筆記本電腦/PC上文件共享池的內容。數據共享過程通過以下方式實現1.信息共享服務器將共享文件組織成一個文件系統，并將分區信息通過A設備發送給B設備；2. B設備將分區表信息寫入本地存儲器，實現一個本地虛擬文件系統；3.當B設備接到上位機(信息共享客戶端)對本地虛擬文件系統的操作指令時， 將相應的數據操作請求通過A設備發送給信息共享服務器端應用；4.信息共享服務器端應用執行對本地共享文件系統的相應操作將從本地讀取的數據通過A設備發送給B設備或將接收到的數據寫入到本地存儲地址；5. B設備接收文件數據將其返回給上位機(信息共享客戶端)系統或將寫數據結果返回給上位機(信息共享客戶端)系統。從數據流角度看，整個系統由共享數據發送和接收兩條主線構成；如圖3所示，其處理流程是發送數據時在數據輸出端上，應用層將一串應用數據流傳送給傳輸層；傳輸層將應用層的數據流截成分組，并加上TCP報頭形成TCP段，送交網絡層；在網絡層給TCP段加上包括源、目的主機IP地址的IP報頭，生成一個IP數據包， 并將IP數據包送交鏈路層；鏈路層在其MAC幀的數據部分裝上IP數據包，再加上源、目的主機的MAC地址和幀頭，并根據其目的MAC地址，通過Dongle的無線物理層收發控制芯片將MAC幀發往數據接收端。接收數據時在數據接收端，由Dongle的無線物理層的收發控制芯片接收數據；鏈路層將MAC幀的幀頭去掉，并將IP數據包送交網絡層；網絡層檢查IP報頭，如果報頭中校驗和與計算結果不一致，則丟棄該IP數據包； 若校驗和與計算結果一致，則去掉IP報頭，將TCP段送交傳輸層； 傳輸層檢查順序號，判斷是否是正確的TCP分組，然后檢查TCP報頭數據。若 正確， 則向數據輸出端發確認信息；若不正確或丟包，則向數據輸出端要求重發信息；
在數據接收端，傳輸層去掉TCP報頭，將排好順序的分組組成應用數據流送給應用程序。這樣數據接收端接收到的來自數據發送端的字節流，就像是直接接收來自數據發送端的字節流一樣。
權利要求
1.一種基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，其包括如下步驟(1)、具有數據共享和傳輸服務軟件的信息共享服務器將共享文件組織成一個文件系統，并將分區信息通過Dongle發送設備傳輸至Dongle接受設備；(2)、Dongle接受設備將分區信息寫入本地存儲器，實現一個本地虛擬文件系統；(3)、當Dongle接受設備接到具有通信驅動和客戶服務軟件的信息共享客戶端對本地虛擬文件系統的操作指令時，將相應的數據操作請求通過Dongle發送設備發送給信息共享服務器端應用；(4)、信息共享服務器端應用執行對本地共享文件系統的相應操作將從本地讀取的數據通過Dongle發送設備發送給Dongle接受設備，或將接收到的數據寫入到本地存儲地址；(5),Dongle接受設備接收文件數據將其返回給信息共享客戶端系統，或將寫數據結果返回給信息共享客戶端系統；所述Dongle發送設備、Dongle接受設備具有無線網絡適配、網絡共享文件傳輸和標準存儲設備通訊協議服務軟件。
2.根據權利要求1所述的基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，其特征在于所述Dongle發送設備發送數據時，(1)、在數據輸出端上，應用層將一串應用數據流傳送給傳輸層；(2)、傳輸層將應用層的數據流截成分組，并加上TCP報頭形成TCP段，送交網絡層；(3)、在網絡層給TCP段加上包括源、目的主機IP地址的IP報頭，生成一個IP數據包， 并將IP數據包送交鏈路層；(4)、鏈路層在其MAC幀的數據部分裝上IP數據包，再加上源、目的主機的MAC地址和幀頭，并根據其目的MAC地址，通過Dongle的無線物理層收發控制芯片將MAC幀發往數據接收端；
3.根據權利要求1所述的基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，其特征在于所述Dongle接受設備接收數據時，(1)、在數據接收端，由Dongle的無線物理層的收發控制芯片接收數據；(2)、鏈路層將MAC幀的幀頭去掉，并將IP數據包送交網絡層；(3)、網絡層檢查IP報頭，如果報頭中校驗和與計算結果不一致，則丟棄該IP數據包； 若校驗和與計算結果一致，則去掉IP報頭，將TCP段送交傳輸層；(4)、傳輸層檢查順序號，判斷是否是正確的TCP分組，然后檢查TCP報頭數據。若正確， 則向數據輸出端發確認信息；若不正確或丟包，則向數據輸出端要求重發信息；(5)、在數據接收端，傳輸層去掉TCP報頭，將排好順序的分組組成應用數據流送給應用程序。
全文摘要
一種基于虛擬文件系統方式的遠程數據信息共享方法，涉及一種數據傳輸方法，將Dongle與數據收/發端相連，建立連接的信息共享服務端軟件負責將其共享文件整合成一個文件系統，并將相應的分區表傳送給Dongle，Dongle借此組織成一個本地的虛擬文件系統；當Dongle接收到上位機系統發來的文件讀/寫指令，便將對本地虛擬文件系統操作的指令轉化為對遠程設備上真實共享文件系統的操作；具有共享文件系統便捷、大小不受限，自動匹配、建立無線連接等優點。
文檔編號H04L29/08GK102281307SQ201010195800
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月9日 優先權日2010年6月9日
發明者劉景文, 卜冀春, 平慶瑞 申請人:恩極網絡無錫有限公司