【国家标准】 空间数据与信息传输系统 文件传输协议

ICS49.140
CCSV75
中华人民共和国国家标准
GB/T42038—2022
空间数据与信息传输系统
文件传输协议，
Spacedataand informationtransfersystems-Filedeliveryprotocol
(IS0 17355:2007,Space data and information transfer systems-CCSDS file delivery protocol,NEQ)2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-12实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
结构组成
协议特性
交互约定
6业务
用户接口业务
参数说明
业务原语
需要的UT层业务
协议规程·
CRC规程
校验和规程…
提交规程…
事务启动通知规程
PDU转发规程
文件复制规程·
ACK规程
错误处理规程·
文件存储规程…
不活跃监控规程
内部规程
链路状态改变规程
协议数据单元格式
位序号约定
一般要求……
文件指令PDU
文件数据PDU
TLV参数
用户操作
GB/T42038—2022
GB/T42038—2022
预留消息格式
代理操作
目录操作：
远程状态报告操作
远程挂起操作·
远程恢复操作
业务类别
业务类别定义
不可靠传输
可靠传输
11管理信息库
附录A（资料性）存储与中继转发覆盖操作附录B（资料性）
参考文献
校验和计算示例
图1文件传输协议组成要素图
图2文件传输协议规程示意图.
复制操作过程
图4提交请求过程与事件顺序
图5文件存储转发过程与事件顺序·代理提交请求过程与事件顺序
位序号约定
PDU组成
文件指令PDU组成
文件数据PDU组成
不可靠传输事件图…
可靠传输功能事件图…
SFO操作
PDU导头字段
LV对象格式
TLV对象格式
文件指令码及对应的指令
状态码及对应的状态
EOFPDU指令参数域内容
完成PDU指令参数域内容.·
ACKPDU指令参数域内容
元数据PDU指令参数域内容·
NAKPDU指令参数域内容…
段请求组成
提示PDU指令参数域内容
表13保活PDU指令参数域内容
表14文件数据PDU数据域的内容
文件存储请求TLV的值
文件存储请求TLV的操作码
文件存储应答TLV的值
文件存储应答状态码·
故障处置选项TLV的编码
预留消息头
源端事务ID消息
代理操作消息类型取值及其含义代理提交请求消息格式
代理MTU消息格式
代理文件存储请求消息格式
代理故障处置选项消息格式
代理传输模式消息格式·
代理流标签消息格式
代理分段控制消息格式·
代理传输应答消息格式，
代理文件存储应答消息格式
目录操作消息类型·
目录列表请求消息格式·
目录列表应答消息格式
远程状态报告操作消息类型取值说明远程状态报告请求消息格式
远程状态报告应答消息格式.
远程挂起操作消息类型取值说明远程挂起请求消息格式：
远程挂起应答消息格式
远程恢复操作消息类型取值说明远程恢复请求消息格式
远程恢复应答消息格式.
不可靠传输源端规程
不可靠传输目的端规程
可靠传输源端规程
可靠传输目的端规程
本地协议实体配置信息参数
远端协议实体配置信息参数
SFO消息类型
SFO请求消息
SFOMTU消息
SFO文件存储请求消息
GB/T42038—2022
GB/T42038—2022
SFO故障处置选项消息
SFO流标签FlowLabel消息
SFO报告消息
SFO文件存储应答消息
文件数据PDU内容
文件接收顺序
............
GB/T42038—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件参考ISO17355：2007《空间数据与信息传输系统CCSDS文件传输协议》起草，一致性程度为非等效。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口。本文件起草单位：北京空间飞行器总体设计部、清华大学、中国空间技术研究院遥感卫星总体部、北京跟踪与通信技术研究所、南京大学、中国航天标准化研究所、北京遥感设备研究所、宁波纬诚科技股份有限公司、广州经纬标准技术服务有限公司、中山博威检测技术有限公司、广东瑞洲科技有限公司。本文件主要起草人：何熊文、余晟、徐明伟、郭坚、毛一岚、陈运军、刘崇华、乔梁、刘欣、赵康健、杨丽君、佟玲、詹盼盼、周玉霞、齐征、阎冬、张翠涛、顾明、刘伟伟、程博文、牛嘉祥、王铎、袁鑫、俞波、赵卫平、曾大庆、郭华忠。
1范围
空间数据与信息传输系统
文件传输协议
GB/T42038—2022
本文件规定了空间数据与信息传输领域文件传输协议的业务定义、协议规程、协议数据单元格式、用户操作、业务类别和管理信息库等。本文件适用于航天器到地面、地面到航天器以及航天器之间的文件传输，支持对航天器文件存储器进行上传、下载和控制等操作。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T39350
空间数据与信息系统遥控空间数据链路协议GB/T42041
航天术语空间数据与信息传输
3术语和定义
GB/T42041界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
协议实体
protocol entity
一个文件传输协议的具体实现实例，类似于一个互联网协议的主机。3.2
metadata
元数据
定义和描述其他数据的数据。
协议数据单元
protocoldataunit
在协议实体之间传输的、独立的、有界的、可自标识的数据。注：包含文件数据和文件指令两种类型。3.4
事务transaction
在两个协议实体之间进行的一次可唯一标识的文件传输单元(FDU)端对端传输。注：一般包含多个协议数据单元(PDU)的发送和接收。3.5
文件存储器
filestore
用于存储文件的媒介。
offset
偏移量
文件数据中某特定字节之前的数据字节的数量。1
GB/T42038—2022
filedeliveryprogress
文件传输进度
一个PDU的文件数据内容第一个字节在整个文件中的偏移量与该PDU文件数据内容长度之和，即PDU最后一个字节在整个文件中的偏移量。3.8
度receptionprogress
接收进度
一个文件事务中接收端接收的所有文件数据PDU的文件传输进度最大值。3.9
unitdatatransferlayer
协议假定的一个底层通信系统。缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK：肯定应答（Acknowledgement）；APID：应用过程标识（ApplicationProcessIdentifier）；CCSDS：空间数据系统咨询委员会（ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems）；CFDP：CCSDS文件传输协议（CCSDSFileDeliveryProtocol)；CRC：循环穴余校验码（CyclicRedundancyCode）；EOF：文件结束（EndofFile)；
FDU：文件传输单元（FileDeliveryUnit）；LV：长度-值（Length-Value)；MIB：管理信息库（ManagementInformationBase）；MSB：最高有效位（MostSignificantBit）；MTU：发往用户的消息（MessagetoUser）；NAK：否定应答（NegativeAcknowledgement）；PDU：协议数据单元（ProtocolDataUnit)；SAP：业务访问点（ServiceAccessPoint）；SDU：业务数据单元（ServiceDataUnit）；SFO：存储与中继转发（StoreandForwardOverlay）TLV：类型一长度一值（Type-Length-Value）；UT：单元数据传输（UnitdataTransfer）；UT一SAP：单元数据传输业务访问点（UnitdataTransferServiceAccessPoint）。5通则
5.1概述免费标准bzxz.net
文件传输协议可用于各种不同类型的任务环境，从简单的单个低轨航天器，到由多个地面设施、轨道器、着陆器及多条通信链路组成的复杂系统。在简单的模式下，协议的核心规程提供了在单一链路上的文件传输能力，而在包含多条链路和不同应用需求的任意网络中。协议与具体的数据存储实现技术无关，对所传输的信息也不做具体约定。文件传输协议需要底层通信系统支持，宜与GB/T39345、GB/T39350、GB/T39351、GB/T42039和GB/T42040配合使用。
5.2结构组成
5.2.1组成
文件传输协议组成要素图如图1所示。文件存储器
协议实体
通信系统
图1文件传输协议组成要素图
5.2.2用户
GB/T42038—2022
管理信息库
用户通常是一个软件任务，可以在有人干预或无人干预下运行。文件传输协议可根据用户的请求运行。用户使用第6章中定义的业务原语与协议进行交互操作。每个协议实体最多只有一个用户。在一些情况下可能无用户，尤其是当一个实体总是作为扩展规程（进行存储与中继转发操作）的中转节点时，则无需用户。
5.2.3协议实体
协议实体由核心规程和可选的扩展规程组成。核心规程支持文件直接传输，用于单跳网络环境。扩展规程支持在有路由能力的多跳网络上进行间断或直接传输。协议只呈现给用户一个单一的业务接口，扩展规程的运行取决于服务质量和网络的多跳传输能力。5.2.4文件存储器
文件传输协议用于在存储器之间进行文件复制操作，并假定所有协议实体都具有访问本地存储器的能力，任何文件或文件存储器都可用一个标准的表示方法“虚拟文件存储器”进行表述。“虚拟文件存储器”具有一个标准的属性集，用于管理文件分发过程，在具体实现时，应映射到由软硬件构成的物理文件存储器上。
5.2.5通信系统
协议假定有一个被称为“UT层”的底层通信系统。在一个给定协议地址空间内的所有协议实体都可访问该层。为了使协议的适用范围更广泛，对所需UT层提供的服务宜尽可能简单，并可通过一个业务访问点提供给任何一个协议实体。由于底层服务的物理实现具有多样性，所以文件传输协议没有用到寻址需求以外的底层协议。寻址需求是指在底层通信系统范围内，根据管理信息库中的信息将协议实体的名字映射为“UT地址”。3
GB/T42038-—2022
考虑到协议的相对独立性，对多个文件事务的支持、序列检查和差错检测均是由文件传输协议自身提供。在PDU导头中包含有PDU的长度信息，可独立于底层协议并且简化协议处理。5.2.6管理信息库
管理信息库（MIB)规定协议可供配置的管理参数默认值，管理参数包括本地配置参数以及远程配置参数。管理参数中的部分参数还可用于在本地用户与本地协议实体之间，以及本地协议实体与远端协议实体之间传递，以进行文件传输。MIB的规定见第11章。
5.3协议特性
5.3.1特性说明
协议支持将文件从一个文件存储器传输到另一个文件存储器，这两个文件存储器各自处于单独的数据系统中，通常由空间链路连接。每一个文件都关联了元数据。元数据的大小可变，包含了与文件或文件传输相关的信息，如文件名、文件存储请求或MTU等。文件和所有相关元数据的组合被称为一个FDU，但也允许某个FDU只包含元数据。FDU传输由协议实体来实现，而每一个实体对应访问一个文件存储器。在两个协议实体之间、端到端传输单个FDU称为一个事务。启动事务将触发发送端和接收端两个实体间的文件复制操作。两个协议实体之间的文件传输协议规程示意图见图2。在文件复制操作中，发起方协议实体为源端，接收方协议实体为目的端。用户
协议实体
复制规程
通信系统
协议实体
图2文件传输协议规程示意图
操作选取“无应答模式”还是“应答模式”决定了传输的可靠性。在无应答模式下，数据传输失败不会报告给发送方，因此未能正确接收的数据不会被重传，无法保证文件接收完整性。在应答模式下，接收方会告知发送方未正确接收的文件段或辅助数据信息。这些未能正确接收的数据将被重传，以保证文件传输的完整性。
每个事务对应一个从源端到目的端的FDU复制过程。在该过程中，可能执行一些辅助的操作，如取消、挂起、恢复和报告。
当满足下列条件之一时，本次事务被终止：a）文件已成功传输；
b）发送或接收实体禁止该事务；检测到故障后取消事务；
d）源端或目的端文件传输协议用户已取消事务。5.3.2用户操作
GB/T42038—2022
用户操作指使用由本地协议实体提供的业务来触发远端协议实体启动附加事务。用户操作通过使用协议中的MTU功能向远端用户发出“命令”，从而使远端用户的本地实体启动一个事务。文件传输协议定义了五种用户操作。代理操作：用于发起从远端协议实体传送文件给其他用户的操作，接收文件的用户可以是代理a)
操作的发起方本身（在这种情况下，即代理操作实现了文件“获取”功能）或某个第三方协议实体用户。在代理操作中传输的FDU通常包含一个文件，但也可仅包含元数据，如只含有给远程协议用户的文件存储指令或MTU。b）
自录操作：用于请求传输远端用户本地存储器中指定自录的内容列表。远程状态报告操作：用于向远端实体请求某个事务的状态报告。c)
远程挂起操作：用于向远端实体请求指定事务的挂起。d)
远程恢复操作：用于向远端实体请求指定事务的恢复。e)
用户操作的详细说明见第9章。
5.3.3寻址
在由协议实体组成的网络中，每个协议实体被分配一个唯一的名称，称为“实体标识”，该标识应包含在每个PDU中的导头中，使得FDU能通过一系列的中转传输。由于每个协议实体都访问确定的文件存储器，所以一个协议实体的身份也同时指定了其对应的文件存储器。每个协议实体可根据本地MIB中的信息进行地址查找，完成协议实体名称和UT地址名称之间的转换。UT地址可以是互联网地址、射频设备缓存地址、APID、虚拟信道号或其他类型的实现形式。5.3.4存储和转发的考虑
存储和中继转发不属于文件传输协议的核心规程，属于外部规程，不作为本标准规定的内容，有关具体的存储和中继转发覆盖操作见附录A。5.3.5重传策略
根据任务需要和传输能力，文件传输协议支持可选的服务质量，包括无应答选项（不保证文件传输的完整性，不纠正错误，只检测错误并丢弃出错数据）、有重传恢复策略的应答选项。在应答选项下，接收方可设置几个子选项，如设定NAK的发出时间，可选择立即发出或延迟发出（即NAK暂存起来直到预定的传输完成时刻后再发出）。重传策略具体详见第7章。
5.3.6虚拟文件存储器
虚拟文件存储器的概念提供了从协议的文件存储指令到实际文件存储操作的映射。在具体实现中，这种映射操作由本地程序解决。协议允许使用元数据PDU附加的TLV格式文件存储指令。为实现互操作，本文件假设虚拟文件存储器应具备以下功能：创建文件；
删除文件；
重命名文件；
追加文件；
替换文件；
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