基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统与流程

本发明涉及数据通讯领域，特别涉及一种基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统。

背景技术：

网络丢包是在使用因特网包探索器对目站进行询问时，数据包由于各种原因在信道中丢失的现象。因特网包探索器使用了internet控制报文协议回送请求与回送回答报文。internet控制报文协议回送请求报文是主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问，收到此报文的机器必须给源主机发送internet控制报文协议回送回答报文。这种询问报文用来测试目的站是否可到达以及了解其状态。现有一些基于云计算系统的远程数据优化传输方式使用较少的系统资源对服务器与客户机之间的数据进行智能、方便、快捷的数据疏通处理，能够保障计算机系统的高速数据传输，还能够节约系统资源。然而，其数据传输方式较为单一，不能满足用户对多样化数据传输方式的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有多种数据传输方式、能满足用户对多样化数据传输方式的需求的基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于云计算系统的远程数据优化传输方法，包括如下步骤：

a)云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向所述客户端发送数据包，所述处理中心记录分类发送的数据包相关信息；所述无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合；所述数据包相关信息包括云端服务器发送数据包的时间、数量、发送间隔、发送云端服务器的唯一标识和发送目标客户端的唯一标识；

b)所述云端服务器发送所述数据包完成后，使用网包探索器向对应的客户端发送网包探索，所述客户端对网包探索的信息通过无线通讯模块返回给所述云端服务器；

c)根据返回的所述网包探索的信息的延时值，调整所述云端服务器向对应客户端发送数据包的发送间隔和大小；

d)每调整一次发送数据包的间隔和大小，对应执行一次网包探索，根据网包探索返回的信息的延时值和数据包丢失率，选取最优数据包的发送间隔和大小；

e)使用所述云端服务器的数据库存储对应客户端的返回信息以及最优数据包的发送间隔和大小，且在云端服务器之间共享最优数据包的发送间隔和大小。

在本发明所述的基于云计算系统的远程数据优化传输方法中，所述加密算法为des加密算法、aes加密算法、rsa加密算法、base64加密算法、md5加密算法、sha1加密算法、hmac加密算法或ecc加密算法。

在本发明所述的基于云计算系统的远程数据优化传输方法中，在本发明所述的基于云计算系统的远程数据优化传输方法中，返回的所述网包探索的信息包括数据包丢失率、延时值和返回时间。

本发明还涉及一种实现上述基于云计算系统的远程数据优化传输方法的装置，包括：

加密发送单元：用于云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向所述客户端发送数据包，所述处理中心记录分类发送的数据包相关信息；所述无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合；所述数据包相关信息包括云端服务器发送数据包的时间、数量、发送间隔、发送云端服务器的唯一标识和发送目标客户端的唯一标识；

网包探索单元：用于所述云端服务器发送所述数据包完成后，使用网包探索器向对应的客户端发送网包探索，所述客户端对网包探索的信息通过无线通讯模块返回给所述云端服务器；

数据包调整单元：用于根据返回的所述网包探索的信息的延时值，调整所述云端服务器向对应客户端发送数据包的发送间隔和大小；

最优数据包选取单元：用于每调整一次发送数据包的间隔和大小，对应执行一次网包探索，根据网包探索返回的信息的延时值和数据包丢失率，选取最优数据包的发送间隔和大小；

存储共享单元：用于使用所述云端服务器的数据库存储对应客户端的返回信息以及最优数据包的发送间隔和大小，且在云端服务器之间共享最优数据包的发送间隔和大小。

在本发明所述的装置中，所述加密算法为des加密算法、aes加密算法、rsa加密算法、base64加密算法、md5加密算法、sha1加密算法、hmac加密算法或ecc加密算法。

在本发明所述的装置中，返回的所述网包探索的信息包括数据包丢失率、延时值和返回时间。

实施本发明的基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统，具有以下有益效果：由于云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向客户端发送数据包，处理中心记录分类发送的数据包相关信息；无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合，其提供多种无线通讯方式，本发明具有多种数据传输方式、能满足用户对多样化数据传输方式的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统一个实施例中方法的流程图；

图2为所述实施例中装置的结构示意图。

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。

在本发明基于云计算系统的远程数据优化传输方法及系统实施例中，其基于云计算系统的远程数据优化传输方法的流程图如图1所示。图1中，该基于云计算系统的远程数据优化传输方法包括如下步骤：

步骤s01云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向客户端发送数据包，处理中心记录分类发送的数据包相关信息：本步骤中，云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对调取的数据利用加密算法进行加密后，通过无线通讯模块向客户端发送数据包，处理中心记录分类发送的数据包相关信息，该数据包相关信息包括云端服务器发送数据包的时间、数量、发送间隔、发送云端服务器的唯一标识和发送目标客户端的唯一标识。该加密算法为des加密算法、aes加密算法、rsa加密算法、base64加密算法、md5加密算法、sha1加密算法、hmac加密算法或ecc加密算法。通过加密，可以增加数据传输的安全性。

des加密算法是一种分组密码，以64位为分组对数据加密，它的密钥长度是56位，加密解密用同一算法。des加密算法是对密钥进行保密，而公开算法，包括加密和解密算法。这样，只有掌握了和发送方相同密钥的人才能解读由des加密算法加密的密文数据。因此，破译des加密算法实际上就是搜索密钥的编码。对于56位长度的密钥来说，如果用穷举法来进行搜索的话，其运算次数为256。随着计算机系统能力的不断发展，des加密算法的安全性比它刚出现时会弱得多，然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。不过，des加密算法现在仅用于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准。

aes加密算法是密码学中的高级加密标准，该aes加密算法采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准，这个标准用来替代原先的des加密算法，已经被多方分析且广为全世界所使用。aes加密算法被设计为支持128/192/256位(/32＝nb)数据块大小(即分组长度)；支持128/192/256位(/32＝nk)密码长度，在10进制里，对应34×1038、62×1057、1.1×1077个密钥。

rsa加密算法是目前最有影响力的公钥加密算法，并且被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。rsa是第一个能同时用于加密和数宇签名的算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被iso推荐为公钥数据加密标准。rsa加密算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。

base64加密算法是网络上最常见的用于传输8bit字节代码的编码方式之一，base64编码可用于在http环境下传递较长的标识信息。例如，在javapersistence系统hibemate中，采用了base64来将一个较长的唯一标识符编码为一个字符串，用作http表单和httpgeturl中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在url(包括隐藏表单域)中的形式。此时，采用base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

md5加密算法为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。对md5加密算法简要的叙述可以为：md5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成—个128位散列值。md5加密算法被广泛用于各种软件的密码认证和钥匙识别上。md5加密算法用的是哈希函数，它的典型应用是对一段信息产生信息摘要，以防止被篡改。md5加密算法的典型应用是对一段message产生fingerprin指纹，以防止被“篡改”。如果再有—个第三方的认证机构，用md5加密算法还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。md5加密算法还广泛用于操作系统的登陆认证上，如unix、各类bsd系统登录密码、数字签名等诸多方。

sha1加密算法是和md5加密算法一样流行的消息摘要算法。sha加密算法模仿md4加密算法。sha加密算法1设计为和数字签名算法(dsa)一起使用。sha1加密算法主要适用于数字签名标准里面定义的数字签名算法。对于长度小于2“64位的消息，sha1加密算法会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候，这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中，数据很可能会发生变化，那么这时候就会产生不同的消息摘要。sha1加密算法不可以从消息摘要中复原信息，而两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。这样，sha1加密算法就可以验证数据的完整性，所以说sha1加密算法是为了保证文件完整性的技术。

sha1加密算法可以采用不超过264位的数据输入，并产生一个160位的摘要。输入被划分为512位的块，并单独处理。160位缓冲器用来保存散列函数的中间和最后结果。缓冲器可以由5个32位寄存器(a、b、c、d和e)来表示。sha1加密算法是一种比md5加密算法的安全性强的算法，理论上，凡是采取“消息摘要”方式的数字验证算法都是有“碰撞”的——也就是两个不同的东西算出的消息摘要相同，互通作弊图就是如此。但是安全性高的算法要找到指定数据的“碰撞”很困难，而利用公式来计算“碰撞”就更困难一目前为止通用安全算法中仅有md5被破解。

hmac加密算法是密钥相关的哈希运算消息认证码(hash-basedmessageauthenticationcode)，hmac加密算法利用哈希算法(md5、sha1等)，以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要作为输出。hmac加密算法的发送方和接收方都有的key进行计算，而没有这把key的第三方，则是无法计算出正确的散列值的，这样就可以防止数据被篡改。

ecc加密算法也是一种非对称加密算法，主要优势是在某些情况下，它比其他的方法使用更小的密钥，比如rsa加密算法，提供相当的或更高等级的安全级别。不过一个缺点是加密和解密操作的实现比其他机制时间长(相比rsa算法，该算法对cpu消耗严重)。

该无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5g通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。其提供多种无线通讯方式，本发明的基于云计算系统的远程数据优化传输方法具有多种数据传输方式、能满足用户对多样化数据传输方式的需求。

步骤s02云端服务器发送数据包完成后，使用网包探索器向对应的客户端发送网包探索，客户端对网包探索的信息通过无线通讯模块返回给云端服务器：本步骤中，云端服务器发送数据包完成后，使用网包探索器向对应的客户端发送网包探索，客户端对网包探索的信息通过无线通讯模块返回给云端服务器，返回的网包探索的信息包括数据包丢失率、延时值和返回时间。

步骤s03根据返回的网包探索的信息的延时值，调整云端服务器向对应客户端发送数据包的发送间隔和大小：本步骤中，根据返回的网包探索的信息的延时值的大小，调整云端服务器向对应客户端发送数据包的发送间隔和大小。调整的次数可以是1次，也可以是多次。

步骤s04每调整一次发送数据包的间隔和大小，对应执行一次网包探索，根据网包探索返回的信息的延时值和数据包丢失率，选取最优数据包的发送间隔和大小：本步骤中，每调整一次发送数据包的间隔和大小，对应执行一次网包探索，根据网包探索返回的信息的延时值和数据包丢失率，选取最优数据包的发送间隔和大小。

步骤s05使用云端服务器的数据库存储对应客户端的返回信息以及最优数据包的发送间隔和大小，且在云端服务器之间共享最优数据包的发送间隔和大小：本步骤中，使用云端服务器的数据库存储对应客户端的返回信息以及最优数据包的发送间隔和大小，且在云端服务器之间共享最优数据包的发送间隔和大小。

本实施例还涉及一种实现上述基于云计算系统的远程数据优化传输方法的装置，该装置的结构示意图如图2所示。图2中，该装置包括加密发送单元1、网包探索单元2、数据包调整单元3、最优数据包选取单元4和存储共享单元5；其中，加密发送单元1用于云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向客户端发送数据包，处理中心记录分类发送的数据包相关信息。该数据包相关信息包括云端服务器发送数据包的时间、数量、发送间隔、发送云端服务器的唯一标识和发送目标客户端的唯一标识。该加密算法为des加密算法、aes加密算法、rsa加密算法、base64加密算法、md5加密算法、sha1加密算法、hmac加密算法或ecc加密算法。通过加密，可以增加数据传输的安全性。

des加密算法是一种分组密码，以64位为分组对数据加密，它的密钥长度是56位，加密解密用同一算法。des加密算法是对密钥进行保密，而公开算法，包括加密和解密算法。这样，只有掌握了和发送方相同密钥的人才能解读由des加密算法加密的密文数据。因此，破译des加密算法实际上就是搜索密钥的编码。对于56位长度的密钥来说，如果用穷举法来进行搜索的话，其运算次数为256。随着计算机系统能力的不断发展，des加密算法的安全性比它刚出现时会弱得多，然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。不过，des加密算法现在仅用于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准。

aes加密算法是密码学中的高级加密标准，该aes加密算法采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准，这个标准用来替代原先的des加密算法，已经被多方分析且广为全世界所使用。aes加密算法被设计为支持128/192/256位(/32＝nb)数据块大小(即分组长度)；支持128/192/256位(/32＝nk)密码长度，在10进制里，对应34×1038、62×1057、1.1×1077个密钥。

rsa加密算法是目前最有影响力的公钥加密算法，并且被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。rsa是第一个能同时用于加密和数宇签名的算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被iso推荐为公钥数据加密标准。rsa加密算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。

base64加密算法是网络上最常见的用于传输8bit字节代码的编码方式之一，base64编码可用于在http环境下传递较长的标识信息。例如，在javapersistence系统hibemate中，采用了base64来将一个较长的唯一标识符编码为一个字符串，用作http表单和httpgeturl中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在url(包括隐藏表单域)中的形式。此时，采用base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

md5加密算法为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。对md5加密算法简要的叙述可以为：md5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成—个128位散列值。md5加密算法被广泛用于各种软件的密码认证和钥匙识别上。md5加密算法用的是哈希函数，它的典型应用是对一段信息产生信息摘要，以防止被篡改。md5加密算法的典型应用是对一段message产生fingerprin指纹，以防止被“篡改”。如果再有—个第三方的认证机构，用md5加密算法还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。md5加密算法还广泛用于操作系统的登陆认证上，如unix、各类bsd系统登录密码、数字签名等诸多方。

sha1加密算法是和md5加密算法一样流行的消息摘要算法。sha加密算法模仿md4加密算法。sha加密算法1设计为和数字签名算法(dsa)一起使用。sha1加密算法主要适用于数字签名标准里面定义的数字签名算法。对于长度小于2“64位的消息，sha1加密算法会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候，这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中，数据很可能会发生变化，那么这时候就会产生不同的消息摘要。sha1加密算法不可以从消息摘要中复原信息，而两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。这样，sha1加密算法就可以验证数据的完整性，所以说sha1加密算法是为了保证文件完整性的技术。

sha1加密算法可以采用不超过264位的数据输入，并产生一个160位的摘要。输入被划分为512位的块，并单独处理。160位缓冲器用来保存散列函数的中间和最后结果。缓冲器可以由5个32位寄存器(a、b、c、d和e)来表示。sha1加密算法是一种比md5加密算法的安全性强的算法，理论上，凡是采取“消息摘要”方式的数字验证算法都是有“碰撞”的——也就是两个不同的东西算出的消息摘要相同，互通作弊图就是如此。但是安全性高的算法要找到指定数据的“碰撞”很困难，而利用公式来计算“碰撞”就更困难一目前为止通用安全算法中仅有md5被破解。

hmac加密算法是密钥相关的哈希运算消息认证码(hash-basedmessageauthenticationcode)，hmac加密算法利用哈希算法(md5、sha1等)，以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要作为输出。hmac加密算法的发送方和接收方都有的key进行计算，而没有这把key的第三方，则是无法计算出正确的散列值的，这样就可以防止数据被篡改。

ecc加密算法也是一种非对称加密算法，主要优势是在某些情况下，它比其他的方法使用更小的密钥，比如rsa加密算法，提供相当的或更高等级的安全级别。不过一个缺点是加密和解密操作的实现比其他机制时间长(相比rsa算法，该算法对cpu消耗严重)。

该无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5g通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。其提供多种无线通讯方式，本发明的装置具有多种数据传输方式、能满足用户对多样化数据传输方式的需求。

网包探索单元2用于云端服务器发送数据包完成后，使用网包探索器向对应的客户端发送网包探索，客户端对网包探索的信息通过无线通讯模块返回给云端服务器；返回的网包探索的信息包括数据包丢失率、延时值和返回时间。

数据包调整单元3用于根据返回的网包探索的信息的延时值，调整云端服务器向对应客户端发送数据包的发送间隔和大小；调整的次数可以是1次，也可以是多次。最优数据包选取单元4用于每调整一次发送数据包的间隔和大小，对应执行一次网包探索，根据网包探索返回的信息的延时值和数据包丢失率，选取最优数据包的发送间隔和大小。存储共享单元5用于使用云端服务器的数据库存储对应客户端的返回信息以及最优数据包的发送间隔和大小，且在云端服务器之间共享最优数据包的发送间隔和大小。

总之，本实施例中，由于云端服务器的处理中心根据客户端的请求调取所需发送的数据，对其利用加密算法加密后通过无线通讯模块向客户端发送数据包，处理中心记录分类发送的数据包相关信息；无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合，其提供多种无线通讯方式，本发明具有多种数据传输方式、能满足用户对多样化数据传输方式的需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。