TCP/IP技术在电源监控系统中的应用
[摘 要]首先介绍了TCP/IP体系结构及技术内涵,重点TCP/IP在电源监控管理系统中的各种应用及实现方法,如WWW浏览、文件传输(FFP)、远程登录(Telnet)。
[关键词]TCP/IP电源监控
1 TCP/IP协议体系结构及技术内涵
1.1 TCP/IP体系结构TCP3P体系结构主要有如下四层
(1)应用层:应用着许多著名的协议,如邮件传输协议SMTP,文件传输协议FTP,远程登录协议Telnet等。(2)运输层:又称主机到主机层。该层传输的数据单位是报文(Message)或数据流(stream),可使用的协议有传输控制协议TCT和用户数据协议UDP。(3)网络层:主要功能是使主机能把数据报文独立传向目标(可能经不同网络),主要的协议是网际协议IP,该层传输的是分组(Packet)。(4)网络接口层:该层内容较少,主要是与其他网络的接口协议。
TCP协议属于运输层的协议,它使用广泛,且功能强大。它提供面向连接的、可靠的服务。数
据从应用层以字节流形式传递给TCP,当字节流积累到足够多的时候,TCP将它们组层报文段,然后再发送。
1.2 TCP3P的技术内涵
TCP/IP协议是Transmite Control Protocol(传输控制协议)/InternetProtocol(国际协议)的缩写。TCP/IP协议已成为计算机网络的一套工业标准协议。
Ip协议是网络的主要协议,它主要功能是:无连接数据报传输。路由选择和差错控制。数据报是IP协议中传输的数据单元。无连接数据报传输是指在数据报传输前并不与目标端建立连接既可将数据报传输。路由选择给出一个从源到目标的IP地址序列,要求数据报传输时严格按指定的路由传输。
TCP/IP技术是为包容物理网络技术的多样性而设计的,通过IP数据包和IP地址将各种网络技术的帧格式、地址格式统一起来,达到屏蔽低层细节,提供一致性的目的。TCP/IP协议作为计算机网络的通信协议,提供一种供应用程序访问通信协议的操作系统调用:socket,使程序员可以很方便地访问TCP/IP协议。在新的操作系统中。都捆绑了TCP/IP协议,同
时在新的程序开发工具中,都提供了越来越方便的TCP3P编程工具,这也使得程序员都非常愿意TCP/IP协议作为网络编程的通信协议。
2 TCP/IP在电源监控系统中的应用现况
2.1作为系统组网的通信协议TCP/IP协议作为计算机网络体系的核心协议,对网络通信中从硬件故障、网络拥塞、分组延迟或丢失、数据损坏到数据重复或失序等影响通信的问题都有相应的解决和纠正办法,很好地保证了数据包的完整和收发的可靠,使原先需要程序员花很大精力去解决的问题都由协议本身来完成,极大地减轻了程序员的负担,使程序员把更多的精力放在上层软件的功能上因此,使用TCP/IP协议组网成为在新建的电源监控管理系统中最常见的一种组网方式。特别是随着各地“97”网的建成,利用“97”网组网。既可支持TCPBP协议,又可共享已建好的网络资源,所以在“97”网平台上组网的电源监控系统越来越多。我们公司的电源监控系统就是在“97”网平台上组网的
使用TCP/IP协议,就要用到socket技术。socket编程界面首先出现在4BSD UNIX中,后逐渐成为开发TCP/IP程序时都需要遵循的一种机制,不论在UNIX还是在Windows下都提供了socket的开发接口。WINSOCK是在Windows下的开发标准,它提供了一套标准的函数调用
库和Windows消息供系统使用。TCPf/IP的通信是CLINET/SERVER方式,CHENT在向SERVER通信之前,要向系统申请一个socket,CLIENT利用这个socket向SERVER请求连接,而SERVER一直处在等待被连接的状态。一旦SERVER方接收到了一个连接请求之后,就再为这个连接分配一个socket,这样双方各有一个socket用于进行数据的双向传输。在使用TCP/IP协议的电源监控系统中,不论是SU,还是SS或SC,都可能是通信的发出方,也可能是通信的接收方,所以在电源监控的各个TCP/IP节点都设置一个socketserver。这样就可以允许各节点的任意连接。
电源监控管理系统对于告警数据要求百分之百的准确可靠,因此为了保证数据传输准确可靠和不丢失,需要在TCP/IP协议之上再重新规定自己的通信协议以保证数据的安全可靠。同时为了防止由于操作系统本身的原因产生消息丢失,在程序编制的时候还应注意,需对每一个数据传输消息进行应答,并将应答传递到数据传输的对端节点,同时还应设定定时器,来等待数据包的确认,超时则需要重发该消息。
2.2使用WWW进行数据浏览 现在,在国际互联网Internet里,成长得最快的部分就是万维网(WWW)。它是基于超文本文件的交互式浏览型检索工具,可以把Internet网上不同地点的
相关信息有机地组织在一起通过WWW浏览器检索它们,将用户所需的资料从世界各地服务器的数据库中提取出来,只要该计算机连接在Internet上。电源及环境集中监控管理系统同样也可以提供Web的浏览功能,通常需要在监控中心配置一台计算机作为专门的Web服务器。该服务器不一定连接在Internet上,只要使中心的局域网有一台具有TCP/IP拨号接入功能的服务器,就可以使维护人员在任何地点通过拨号方式,用浏览器访问连接在这个局域网上的Web服务器,了解设备的运行状况,并查询历史数据等。
2.3文件的传输是通过FIP从电源监控管理系统的发展过程看,客户机/服务器模式和对等网模式一直是电源监控系统发展的两个方向。客户机/服务器模式是指SC周期性地轮巡SU,SU把它所管辖的设备运行数据不断地送到SC,SC把数据写到数据库。SU的配置可以相对简单,能保存一天历史数据的能力即可,而在SC可以配置大型的数据库服务器。对等网模式是在各个端局SU保存该端局的实时数据和历史数据,中心只是在需要查看这个端局的设备状况时。才从这个端局调数据,该端局的历史数据都在SU保存,只在每天固定的时候向SC以文件包的形式发送历史数据文件。
对于对等网系统在SU保存的设备运行数据和历史数据,使用FTP进行文件的传输是一个很好
的选择。文件传输是TCP/IP中使用最广泛的应用之一,FYP(File Transfer Protocol)文件传输协议,是在计算机网络中主机之间传送文件的一种服务。FTP使用户能够登录到网上的远程计算机上并将任何格式的数据,包括ASCⅡ码字符文本文件、压缩文件、可执行文件,图像文件和语音文件等传输到远程计算机;或将远程计算机上的数据传回到自己的计算机。
2.4使用Telnet远程登录,访问端局数据Telnet也叫远程登录,就是把本地计算机通过Internet连接到一台远端主机上,登录成功后本地计算机完全成为对方主机的一个远程仿真终端用户,要实现远程登录,本地计算机需运行TCP/IP通信协议Telnet。此外。要成为远端计算机的合法用户须通过注册。远程登录的根本目的在于访问远地系统的资源,而且像远地机的当地用户一样访问远地用户的资源。Telnet也是客户机/服务器结构,在远地机安装Telnet服务器,在当地机使用Telnet程序对远地机进行访问。只有在UNIX系统中才可使用Telnet的服务器功能,在Windows的操作系统下有Telnet的客户端程序。用户远程登录到远地机后,Telnet的Server程序为此用户建立一个Shell进程,用户就可以像在本地一样进行操作,使用远地机的各种资源。现在有Windows操作系统下的可以使用具有图形界面的Telnet程序,只要远地机有支持X Window Server功能,本地机在Windows下用此程序Telnet到远地机,这样就可在Windows操作系统下使用具有XWindow图形界面的各项应用程序。使用Telnet功能
使系统的远程维护十分方便,操作人员在监控中心就可像在端局一样操作SU的计算机。
3 结束语
随着TCP基于tcp协议的应用程序包括/IP技术在各个领域的发展和应用,给各行个业带来了更高的经济效益,TCP/IP技术也将在电源监控管理系统中的应用也会越来越广,必将影响到电源监控系统今后的发展方向。
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