導語：如何才能寫好一篇文件傳輸協議，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1延遲NAK模式

在CFDP中，文件傳輸被稱為一個“事務”，發送端為每一個文件傳輸操作分配了一個事務ID號。事務ID號與源ID和其他信息一起包含在每一個PDU的報頭里。發送端通過發送元數據PDU來通知接收端文件傳輸的開始。發送端不必等待接收端的ACK應答才開始文件PDUs的傳輸，也就是說，在初始化“事務”時沒有握手過程［9］。在延遲NAK模式中，接收端直到正確收到發送端的EOFPDU后才發出NAKs重傳請求。在此過程中接收端統計直至EOFPDU成功接收時所有丟失的PDUs。在收到EOFPDU后，接收端發出ACK(EOF)并發出一個包含所有丟失PDUs的重傳請求NAK(如果需要的話)。一旦收到一個NAK，發送端立即重傳NAK所要求的PDUs。在接收端發出NAK后，立即啟動一個定時器，當NAK定時器溢出時，接收端再次檢查丟失PDUs的記錄。如果仍有未收到的PDUs，接收端發出另一個NAK并再次啟動一個定時器。這種過程一直持續到所有PDUs都被成功接收，包含全部的文件內容PDUs和元數據PDU。在收到所有的PDUs后，接收端發出一個FINPDU，且發送端一旦收到FINPDU就回復一個ACK(FIN)，并關閉事務。接收端在成功接收ACK(FIN)后也隨之關閉事務［10］。

2平均文件傳輸時間的數學分析

首先定義“文件傳輸時間”為從元數據PDU的第一比特開始直到當所有文件數據、元數據和EOFPDU被接收端成功接收的時刻。“EOF傳輸時間”定義為發送端發送最后一個文件數據PDU后的時刻與接收端接收到無錯誤的EOFPDU的最后一比特時刻間的時間間隔，“NAK重傳時間”定義為從接收端發出第一個NAK的第一比特開始到所有重傳的PDUs被成功接收到的時刻為止，如圖1所示，其次定義N為攜帶文件數據的PDUs加上一個元數據PDU的總和。可見，整個文件的傳輸時間包含四部分:單向傳播時間、N個文件PDU的傳輸時間、EOF傳輸時間和NAK重傳時間。為了分析方便，假設如下:第一，N個PDUs等長、具有相同的傳輸時間且發送失敗概率相等;第二，所有的重傳NAKs等長且具有相同的發送失敗概率(雖然NAK的長度取決于所要求重傳PDU的個數，但是這種差異很小且NAKs的長度很小，所以這種假設對性能影響很小);第三，在前向和反向鏈路中的PDU錯誤事件是統計獨立的;第四，由于EOF，ACK(EOF)和NAK的長度相對于文件數據PDUs來說很小，所以忽略這些PDUs的傳輸時間。文中分析用到的記號規定見表1。由于深空探測器具有功率有限及傳輸帶寬極其嚴格的特點，為了保證鏈路最大吞吐率，應該盡量避免同一PDU不必要的復制重傳。在此限定條件下，EOF定時器的最小設定值為2Tprop，NAK定時器的最小設定值為2Tprop+RTi，其中RTi表示第i次NAK重傳請求PDU的發送時間。現在重點考慮重傳階段，定義隨機變量Hi為第i個PDU直到接收端成功接收所需的重傳次數。在這種假設條件下，Hi具有幾何分布特性。再定義一個隨機變量HM表示直至所有PDU成功被接收端接收所需的重傳次數，易知，HM=max{H1，H2，H3，…，HN}。

3性能仿真與結果分析

利用Matlab工具進行仿真分析，傳輸時間單位為天文單位a．u．(astronomicalunit，1a．u．=480s)。圖2～圖4仿真出平均文件傳輸時間隨PDU錯誤概率、PDU數目、單向傳播時間等不同條件下的變化情況。由圖2可知，在單向傳播時間及PDU數目確定的情況下，單個PDU傳輸時間越多，在相同PDU錯誤概率情況下所需的傳輸時間越多。由圖3不難看出，在PDU錯誤概率及單向傳播時間固定的條件下，平均文件傳輸時間隨PDU數目的增加而不斷增加，且單個PDU傳輸時間越多，在相同PDU數目的情況下所需的傳輸時間越多。由圖4易知，在PDU錯誤概率及單個PDU傳輸時間固定的情況下，平均文件傳輸時間隨單向傳播時間及PDU數目的增加而不斷增加。圖5為平均文件傳輸時間對PDU錯誤概率的Montecarlo仿真與數值分析曲線。可以看出，仿真曲線與數值分析曲線非常匹配。這里，PDU錯誤概率為0．01～0．5，單向傳播時間為1a．u．，雙向傳輸速率為20kbps，PDU數目為1000，且單個PDU傳輸時間為0．8s(PDU長度2KB，文件大小2MB)。

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調試也是軟件開發不可或缺的一個環節。在常見軟件開發中，調試器與被調試的程序往往運行在同一臺機器上，通過操作系統的調試接口來控制被調試的進程。而在嵌入式軟件開發中，采用的是交叉調試，即調試器運行在宿主機上，但被調試的程序運行在基于特定平臺的目標機上，調試器與被調試進程通過串口或網絡進行通信。不管是交叉編譯還是交叉調試，都需要把文件從宿主機傳送到目標機。如果考慮團隊合作開發、開發環境不完全一致等因素，開發者經常也需要把文件在不同系統之間或通過網絡進行傳輸。所以在嵌入式軟件開發中搭建一個良好的文件傳輸環境是提高嵌入式軟件開發效率的一個關鍵因素。

2文件傳輸環境的搭建

在嵌入式軟件開發中，必須結合開發的具體項目和具體開發環境來選擇搭建一個好的文件傳輸系統。雖然各類傳輸技術可以在不同平臺（Windows、Linux等）上實現，但在嵌入式軟件開發中更適合搭建基于Linux的文件傳輸系統，下面就嵌入式Linux環境下文件傳輸技術方法進行討論。

2.1FTP（文件傳輸協議）服務設計與實現

FTP是網絡傳輸文件的一種常見服務。在嵌入式Linux中，vsftpd是一款在Linux發行版中最受推崇的FTP服務器程序，是一款完全免費的軟件。它的最大的特點是安全性非常高，但嵌入式系統一般是在局域網內進行合作開發，所以在搭建為嵌入式開發服務的FTP時一般不需要太多地考慮文件傳輸的安全性，搭建一個用戶登錄訪問的FTP服務器就可以。下文是Ubuntu12.04下實現用戶登錄訪問FTP配置文件（/etc/vs－ftpd.conf）的主要內容：

2.2TFTP（簡單文件傳輸協議）服務設計與實現

TFTP是一個傳輸文件的簡單協議，它基于UDP協議而實現，適合于小文件傳輸。嵌入式系統開發的代碼文件一般不會很大，同時對文件傳輸的安全性要求也不高，所以在嵌入式軟件開發中也經常使用TFTP服務來傳輸文件。下文是Ubuntu12.04下實現TFTP配置文件（/etc/default/tftpd-hpa）的主要內容：2.3NFS（網絡文件系統）服務設計與實現嵌入式系統開發時，還可以使用NFS實現宿主機和開發板共享文件，這樣也可以免去文件上傳或下載的麻煩，直接把存放文件的目錄掛載在目標機上或其他系統中，用戶可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。下文是Ubuntu12.04下實現NFS配置文件（/etc/exports）的主要內容：其中，*：允許所有的網段訪問，也可以設置成某一個ip段，如192.168.0.*；rw：讀寫權限；sync：資料同步寫入內存和硬盤；no_root_squash：允許客戶端共享目錄所有者權限。用戶可以根據自己需要設置相關參數，還有一些參數說明沒列出來，需要時可查閱相關資料。

2.4Samba服務設計與實現

在嵌入式系統開發過程中，宿主機上一般會安裝Windows系統，同時安裝虛擬機軟件，在虛擬機上安裝Linux，這樣就存在Windows系統和Linux系統共享文件的問題。通過Linux提供的Samba服務可以輕松實現文件共享，可以有兩種方法加以實現：一是由Windows系統訪問Linux系統中的共享文件夾；二是由Linux系統訪問Windows系統中的共享文件夾。（1）Windows系統訪問Linux系統中的共享文件夾。由于嵌入式系統開發一般在局域網內或單機上進行，對網絡安全性要求不高，這里就以配置一最易實現的Samba服務（來賓都可訪問）為例來加以說明。主要是通過修改/etc/samba/smb.conf配置文件：上面用戶名是所訪問的Windows計算機中的用戶賬戶，驗證口令是Windows計算機中的用戶賬戶的口令。

2.5使用串口軟件傳輸文件

在一些應急場合，沒能很好地配置好上述服務的情況下，如果需要傳輸一些文件到目標板，可以選擇使用串口軟件傳輸文件。用串口電纜把宿主機和目標機連好，然后運行串口軟件，最常用的是Windows自帶的超級終端。超級終端程序通常位于“開始”“程序”“附件”“通訊”中，運行超級終端一般要求用戶為新的連接取一個名字，然后選擇所使用的串口，最重要的一步是設置串口屬性，一般針對開發板設置的屬性如下圖2所示。連接上目標板后，使用超級終端上的“傳送”“傳送文件”菜單實現文件傳輸。在ubuntu操作系統下，需要使用minicom來連接開發板，本文不再贅述。

3結束語

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軟件使用技巧：1、在手機迅雷6.06.2版本中可以設置同時下載任務數，打開軟件，進入個人主頁，點擊設置圖標，點擊下載設置，選擇“同時下載任務數”，根據需要設置即可。

2、在手機迅雷6.06.2版本中，軟件會自動檢測下載鏈接，復制下載鏈接后，直接點擊“立即下載”即可。

3、軟件可以選擇下載存儲路徑，打開軟件，進入個人主頁，點擊“選擇存儲路徑”，可以設置為外部存儲。

4、在手機迅雷6.06.2版本中，可以使用“邊下載邊看”功能。

5、軟件無法使用，可能是需要升級。

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關鍵詞 Teradata數據倉庫；ETL；模型設計；流程實施

中圖分類號TP392 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）111-0208-02

電信行業領導決策者要想第一時間得到競爭對手行業的實際情況，就必須在企業中構建匹配的體系結構，以對多樣化格式與形式的外部數據加以全面收集。ETL是數據加載至數據倉庫必不可少的一個重要流程，該流程的科學合理與否對數據倉庫接收數據質量的高低起到了決定性的作用。盡管我國在ETL方面的研究取得了較好的效果，但是目前還缺乏統一的ETL 設計模型，所進行的ETL模型的設計與開發僅僅圍繞了各電信行業系統特點而實施的，只可以在此系統環境下有效運行，具有一定的局限性。

1 Teradata數據倉庫的ETL模型設計

1.1結合電信行業特征，對ETL框架進行設計

具體設計ETL 模型過程中，必須對此模型涉及的應用領域特點予以全面的了解，結合實況構建相應的模型。切實根據電信行業ETL 框架的流程特性，首先對數據進行合理的轉換，接下來獲取相應的數據，最后等待數據成功下載，使用這樣的步驟流程，與電信行業中實行的ETL 流程結構相符。具體的設計步驟是：首先，所有類型的業務平臺的源數據實際都會按照具體的抽取規范標準來抽取，在形成一個統一的文件格式后，具體儲存于要求的FTP 服務器目錄中；其次，開啟FTP 調度進程，及時有效轉換儲存于要求的文件傳輸協議（FTP ）中的接口文件，除此之外，還要通過文件傳輸協議（FTP）將接口文件傳送至數據的抽取、清洗、轉換、裝載（ETL服務器）規定的目錄中，此目錄屬于一種分發目錄,接口文件經過一番轉換后會變成一體化的 AVL/ CHK 格式。實際當接口文件進入到數據的抽取、清洗、轉換、裝載（ETL 服務器）后，這個時候系統會啟動某一數據分發的調度進程，以此準確及時的分發ETL 服務器內的所有接口文件，讓其進入到其它的加載目錄中，在接口文件送至加載目錄中之后，ETL Automat on 會將一個裝載進程全面開啟，把存于此目錄中的接口文件加載到數據倉庫中。這與電信行業下的ETL 框架流程特征相一致。

1.2傳統行業中的ETL 框架

以往中，行業實施的ETL設計流程太過簡單化。常常在一臺服務器上實施全部ETL 流程，實施的順序是：先抽取源數據，把實際抽取的數據做數據加載，產生臨時表1，然后將臨時表1中的數據予以一番清洗，產生臨時表2，最后把臨時表2中的數據進行轉換，再加載至數據倉庫中。

1.3電信行業和傳統行業ETL比較

在電信行業特的ETL 框架模型的優勢具體體現在：首先，根據所有平臺中需進行加載的數據有著統一格式的文件形式，保證了調度抽取的統一性。其次，在接口文件還沒加載到數據倉庫前，將其劃分成了抽取、分發、加載這幾個流程步驟。由于這三個流程步驟有著各自的控制程序，所以，能夠對整體的ETL過程一目了然，而且還能夠及時發現存在的問題并采取有效措施加以改進與準確定位。最后，把所有的ETL 機制放置于各服務器中來調度處理，使得諸多的原本繁瑣的步驟實現了流程化，對所有中間環節均一目了然。

2 Teradata數據倉庫的ETL具體實施流程

2.1 ETL Automat on 的無故障處理機制

1）抽取、轉換接口文件；將各業務平臺中的接口文件放置于各類FTP的服務器目錄中，各接口文件在抽取結束后，凡是其涉及的數據信息都要通過兩種不同后綴名的文件來表示，比如，* . AVL、* . CHK。* . AVL文件對此接口文件中涉及的全部信息進行了詳細的記錄，但* . CHK文件僅僅記錄下了* . AVL內的數據條數和數據大小情況，主要是檢查數據信息是否是精確無誤的，這樣有利于保證ETL 分發加載流程循序漸進發展。在ETL Automat on 機制中，從數據源內抽取的數據具有命令的腳本Interface_Extract . Pl會把源系統服務器中滿足抽取要求的接口文件提取出來，放入文件傳輸協議（FTP ）服務器目錄中，在對接口文件提取時，會先將文件傳輸協議（FTP） 服務器IP 和用戶名及密碼與相配套的源系統服務器全部綜合在一起，然后在接口文件的基礎上對配置表InterfaceF leconf g進行合理提取,再把與抽取規則相符的接口文件通過二進制傳輸模式抽取到FTP 服務器內一些匹配的目錄中，同時在抽取完所有接口文件后，系統會及時把此接口文件最后產生的抽取結果詳細的記錄在一個接口文件抽取日志表，即Interface F le Extract log中；

2）ETL Automat on 機制中接口文件的分發；系統將接口分發進程全面開啟，這種進程主要職責是分發和調度實際已轉換好的. AVL 和. CHK 的接口文件。在此進程中主要圍繞接口文件分發配置表InterfaceF leconf g 對ETL 服務器中分發目錄內的接口文件進行掃描，若發現了滿足于相關提取要求的接口文件，程序會及時按照. CHK 文件對此接口文件需不需要分發操作進行準確判斷，同時在數據倉庫中的兩張表中分別登記分發記錄、分發狀態。所有接口文件不管分發成功還是分發失敗，系統都會把具體的分發狀態輸送至分發日志In terface D spatch log中。在結束分發操作后，會將接口文件移送至ETL 服務器內的裝載目錄中，進行裝載。將此分發環節添入到ETL Automat on 機制中的主要目的是使數據裝載到數據倉庫后數據具有較高的質量。具備數據分發環節后，能夠及時的獲悉存在的問題，從而采取措施及時處理。

2.2 ETL Automat on 的異常處理機制

從ETL 流程角度上分析，因源系統或者ETL 流程自身問題的存在，運行中往往會引起ETL 過程的中斷。對于這種情況，應做好異常處理，此中斷現象在ETL任何環節中都會發生。在檢查處理整個ETL 流程環節時，應從以下幾方面進行：首先，結合ETL 狀態記錄表的信息獲悉出現問題的環節。其次，按照具體定位的某一環節，及時收集記錄此環節的系統詳細日志，并定位找出導致此類問題發生的主要原因。

3結論

綜上所述可知，設計了一臺與電信行業特點相一致的ETL 模型, 此模型能夠把之前較為復雜的ETL劃分為諸多的較為獨立的處理單元,對ETL 過程一目了然。同時，把本來要在數據倉庫中實施的所有數據操作步驟全部拆分，通過多臺服務器來相應操作，減輕了數據倉庫的壓力，推動了數據倉庫的有效執行，數據得到及時傳輸。

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網絡編程基于TCP協議的網絡編程，按照是否有幀聽端口，通常分為兩種模式，一種是服務器模式(偵聽端口)，另外一種為客戶端模式。本儀器采用的是客戶端模式。關于Linux網絡通信中客戶端編程的初始化代碼，由于資料較多，這里不再累述。本文僅僅給出接收數據或發送數據的部分代碼，因為儀器除了要處理網絡信息外，還要進行檢測數據的采集以及按鍵信息的處理，因此網絡數據的傳送或接收，不可以是阻塞的模式，必須是能夠立即返回的非阻塞模式。本儀器采用傳統的Linux操作系統下API函數select，來實現對網絡端口狀態的監控，進而實現數據傳輸的非阻塞功能。以下是實現功能的部分代碼。發送數據的代碼段，其中m_tv變量保存的是超時返回的時間設置。接收數據的代碼段，m_tv的定義同上。如檢測到網絡口有數據上送的時候才進行數據的接收。

通信模塊的詳細介紹

通信協議介紹發生通信的兩端(儀器和上位機)，按照事先對數據傳送的同步方式、數據結構、底層通信協議進行相互的約定，共同的遵守，這些約定就稱為通信規約。基于網絡接口的通信協議工作在應用層。通信協議制定的好壞直接影響儀器傳輸數據的速率，以及通信質量的可靠程度。按照通信協議的傳輸類型一般分為三類:(1)循環上送類型。儀器在進行正常的設置之后，不經過上位機的干預，主動將數據發送到上位機。(2)事件驅動類型。在正常工作模式下不向上位機發送數據，當有特殊事件發生的時候才向上位機發送數據。(3)被動召調類型。正常工作的時候，儀器不向上位機傳送數據，直到上位機向儀器發送召調報文的時候才進行數據上送。考慮到儀器的工作模式，需要實時的向上位機發送數據，所以排除事件驅動類型的通信規約。由于檢測手段的限制，要求儀器軟件采樣率較高，通常為10kHz以上，故對于數據傳輸的實時性要求較高，也不采用召調類型的傳輸協議。最終，儀器采用的是循環上送類型傳輸協議。協議內容儀器與上位機進行通信，包括兩個方面的內容:(1)從上位機接收報文，例如開始采集數據、停止采集、發送參數等;(2)將采集到的數據發送給上位機，以供上位機進行顯示或分析。的是三組0xD70x09共6個字節作為同步字，該報文頭參照“部頒CDT循環遠動規約”中的報文規定。數據幀長度:表示該幀報文的長度，由兩個字節的長度表示，低字節在前，高字節在后。報文的長度不包括同步字的六個字節。命令控制字:指示該幀報文的作用，由兩個字節的長度表示，低字節在前，高字節在后。數據區域:包含需要上傳或是下載數據的內容。數據的內容都是兩個字節組成一個數據元素，低字節在前，高字節在后。在原協議中，在數據區域后還存在一個校驗碼域，是用來檢驗該幀報文的數據是否完整。但由于儀器的底層采用的是基于流套接字的TCP報文協議，是可靠性連接，并且考慮到數據傳送的實時性，在實際的工程使用中將校驗碼域進行刪除。因篇幅有限，僅給出部分實際報文例子，其他報文類似推導即可:(1)開始采集數據0xD70x090xD70x090xD70x090x040x000x010x00(2)發送心跳包0xD70x090xD70x090xD70x090x040x000x050x00(3)循環上送數據0xD70x090xD70x090xD70x090x140x000x080x000x110x000x220x000x330x000x440x000x550x000x660x000x770x000x880x00其中，0x110x00～0x880x00表示的是八個物理采樣通道的檢測數值。協議分析流程圖任何數據通信協議都必須依靠軟件實現，因此軟件對通信協議實現的好壞情況，直接影響儀器的系統穩定性和其他性能指標。系統的穩定性是指儀器能否經受得住長時間，大數據量傳輸的考驗而不出現死機或數據傳輸不穩定的情況。其他性能指標是指實時性以及均勻性，實時性指儀器能否將數據實時的傳輸給上位機或對于上位機給出的報警信息是否及時響應，均勻性指數據的傳輸是否節奏一致，不能時快時慢。詳細的程序處理流程協議分析流程圖。當協議解析程序段分析出上位機給出的命令控制字后，就可以很方便地根據命令來進行相關的動作，例如設置參數、應答數據、設置報警等。

儀器軟件自動更新的實現

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由于多種協議的并存，同時也使網絡變得越來越復雜，而且，廠商之間的網絡設備大部分都不能兼容，很難進行通信。為了解決網絡之間的兼容性問題，幫助各個廠商生產出可兼容的網絡設備，國際標準化組織ISO與1984年提出了OSI RM （Open System Interconnection Reference Model，開放系統互連參考模型）。OSI 參考模型很快成為計算機網絡通信的基礎模型。因此，在設計OSI參考模型時，主要遵循了以下幾點原則：

1.各個層之間有清晰的邊界，便于理解；

2.每層實現特定功能；

3.層次的劃分有利于國際標準協議的制定；

4 層的數目應該足夠多，以避免個層功能的重復；

OSI參考模型主要劃分為七層：

1.物理層（physical Layer）

2.數據鏈路層（Data Link Layer）

3.網絡層（Network Layer）

4.傳輸層（Transport Layer）

5.會話層（Session Layer）

6.表示層（Presentation Layer）

7.應用層（Application Layer）

下圖是OSI七層模型示意圖

OSI模型的劃分也是為了使網絡的不同功能模塊（不同層次）分擔起不同的職責，具有以下優點：

1.簡化了相關的網絡操作

2.在各層分別定義標準接口，使具備相同對等層的不同網絡設備能實現互操作，各層之間則相對獨立，一種高層協議可放在多種低層協議上運行；

3.減輕問題的復雜程度，一旦網絡發生故障，可迅速定位故障所處層次，便于查找和糾錯；

4.防止一個區域網絡的變化影響另一個區域的網絡，因此，每一個區域的網絡都能單獨快速升級。

5.能有效刺激網絡技術革新，因為每次更新都可以在小范圍內進行，不需對整個網絡動大手術；

6.便于研究和教學。

下面主要介紹OSI模型各層的定義和功能：

物理層

Physical Layer，是OSI參考模型的最低層或第一層。該層包括物理連網媒介，如電纜連線連接器。物理層的協議產生并檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。在你的PC上插入網絡接口卡，你就建立了計算機連網的基礎。換言之，你提供了一個物理層。盡管物理層不提供糾錯服務，但它能夠設定數據傳輸速率并監測數據出錯率。網絡物理問題，如電線斷開，將影響物理層。

Xerox公司制定的以太網和IEEE802.3標準定義了以太網物理層常用的線纜標準。其中常用的接口線標準有：10Base-T 100Base-T 100Base-TX/FX 1000Base-T 1000Base-SX/LX

物理層常用的設備有中繼器，集線器，路由器，終端主機等，數據信號傳輸介質主要有同軸電纜，雙絞線，光纖，無線等。

數據鏈路層

Datalink Layer，OSI參考模型的第二層，它控制網絡層與物理層之間的通信。[3]它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞。為了保證傳輸，從網絡層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據的結構包，它不僅包括原始數據，還包括發送方和接收方的物理地址以及檢錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處，而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。 如果在傳送數據時，接收點檢測到所傳數據中有差錯，就要通知發送方重發這一幀。

數據鏈路層分為兩個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC，Logic Link Control），介質訪問控制子層（MAC，Media Access Control）

邏輯鏈路控制子層提供面向連接與面向無連接的網絡服務環境的需要。該層用于管理通過單一鏈路連接的兩個系統間的通訊，它允許多個高層網絡協議共享一條鏈路。

LLC子層位于網絡層和MAC子層之間，是上層和下層的管理層，負責流量控制，同步等。LLC子層通過SSAP和DSAP負責底層協議與網絡層協議的通信。

MAC子層負責把物理層的0，1 比特流組建成幀，并且通過幀尾部的CRC字段進行錯誤檢測。總之，MAC子層定義了網絡對共享介質的訪問。

數據鏈路層協議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等

網絡層

Network Layer，OSI參考模型的第三層。[4]其主要功能是將網絡地址翻譯成對應的物理地址，并決定如何將數據從發送方路由到接收方。

網絡層通過綜合考慮發送優先權、網絡擁塞程度、服務質量以及可選路由的花費來決定從一個網絡中節點A 到另一個網絡中節點B 的最佳路徑。由于網絡層處理，并智能指導數據傳送，路由器連接網絡各段，所以路由器屬于網絡層。在網絡中，"路由"是基于編址方案、使用模式以及可達性來指引數據的發送。

網絡層負責在源機器和目標機器之間建立它們所使用的路由。這一層本身沒有任何錯誤檢測和修正機制，因此，網絡層必須依賴于端端之間的由DLL提供的可靠傳輸服務。

網絡層用于本地LAN網段之上的計算機系統建立通信，它之所以可以這樣做，是因為它有自己的路由地址結構，這種結構與第二層機器地址是分開的、獨立的。這種協議稱為路由或可路由協議。路由協議包括IP、Novell公司的IPX以及AppleTalk協議。

網絡層是可選的，它只用于當兩個計算機系統處于不同的由路由器分割開的網段這種情況，或者當通信應用要求某種網絡層或傳輸層提供的服務、特性或者能力時。例如，當兩臺主機處于同一個LAN網段的直接相連這種情況，它們之間的通信只使用LAN的通信機制就可以了（即OSI 參考模型的一二層）。

網絡層的一些主要標準如下：

ISO.DIS8208：稱為"DTE用的X.25分組級協議"

ISO.DIS8348：稱為"CO 網絡服務定義"（面向連接）

ISO.DIS8349：稱為"CL 網絡服務定義"（面向無連接）

ISO.DIS8473：稱為"CL 網絡協議"

ISO.DIS8348：稱為"網絡層尋址"

除上述標準外，還有許多標準。這些標準都只是解決網絡層的部分功能，所以往往需要在網絡層中同時使用幾個標準才能完成整個網絡層的功能.由于面對的網絡不同，網絡層將會采用不同的標準組合.

傳輸層

Transport Layer，位于OSI參考模型第四層，最終目標是向用戶一般指應用層的進程，提供可靠的服務。傳輸層主要定義了主機應該程序間端到端的連通性，它包含以下四項基本功能：

1.將應用層發往網絡層的數據分段或將網絡層發往應用層的數據段合并。

2.建立端到端的連接，主要是建立邏輯連接以傳送數據流。

3.將數據段從一臺主機發往另外一臺主機。在傳輸過程中通過計算校驗和以及通過流控制的方式保證數據的正確性，流控制可以避免緩沖區溢出。

4.部分傳輸層協議保證數據傳輸正確性。主要是在數據傳輸過程中確保同一數據不多次傳送也不丟失。同時還要保證數據包的接受順序與發送順序一致。

傳輸層協議主要有TCP/IP協議棧的TCP協議和UDP協議，IPX/SPX協議棧的SPX協議等。其中，TCP協議和SPX協議為應用程序提供可靠的，面向連接的服務；UDP協議提供不可靠的，無連接服務。

會話層

Session Layer，是OSI模型的第五層，通過執行多種機制在應用程序間建立，維持和終止對話。會話層機制包括計費，話路控制，會話參數協商等。你可能常常聽到有人把會話層稱作網絡通信的"交通警察"。當通過撥號向你的ISP（因特網服務提供商）請求連接到因特網時，ISP 服務器上的會話層向你與你的 PC 客戶機上的會話層進行協商連接。若你的電話線偶然從墻上插孔脫落時，你終端機上的會話層將檢測到連接中斷并重新發起連接。會話層通過決定節點通信的優先級和通信時間的長短來設置通信期限。

為給兩個對等會話服務用戶建立一個會話連接，應該做以下幾點工作：

1.將會話地址映射為運輸地址。

2.選擇需要的運輸服務質量參數（QOS）。

3.對會話參數進行協商。

4.識別各個會話連接

5.傳送有限的透明用戶數據

6.數據傳輸階段

這個階段是在兩個會話用戶之間實現有組織的，同步的數據傳輸.用戶數據單元為SSDU，而協議數據單元為SPDU.會話用戶之間的數據傳送過程是將SSDU轉變成SPDU進行的.

7 連接釋放

連接釋放是通過"有序釋放"，"廢棄"，"有限量透明用戶數據傳送"等功能單元來釋放會話連接的.會話層標準為了使會話連接建立階段能進行功能協商，也為了便于其它國際標準參考和引用，定義了12種功能單元.各個系統可根據自身情況和需要，以核心功能服務單元為基礎，選配其他功能單元組成合理的會話服務子集.會話層的主要標準有"DIS8236：會話服務定義"和"DIS8237：會話協議規范".

表示層

Presentation Layer，表示層保證源端數據能夠被目的端表示層理解和識別，對應用程序透明。表示層提供數據格式轉換服務，數據加密，數據表示標準等服務。表示層確定了數據傳輸時數據的組織方式。

應用層

Application Layer，OSI參考模型中的最高層，即第七層。應用層也稱為應用實體（AE），是模型中最接近用戶的一層，應該層支持應用程序，它由若干個特定應用服務元素（SASE）和一個或多個公共應用服務元素（CASE）組成。每個SASE提供特定的應用服務，例如文件運輸訪問和管理（FTAM）、電子文電處理（MHS）、虛擬終端協議（VAP）等。CASE提供一組公共的應用服務，例如聯系控制服務元素（ACSE）、可靠運輸服務元素（RTSE）和遠程操作服務元素（ROSE）等。主要負責對軟件提供接口以使程序能使用網絡服務。術語"應用層"并不是指運行在網絡上的某個特別應用程序 ，應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信息處理。

以下是幾種常用的應用層協議

1.FTP：文件傳輸協議，File Transfer Protocol.是用于文件傳輸的Internet標準。FTP提供可靠的面向連接服務，適合與遠距離，可靠性較差線路上的文件傳輸。

2.TFTP：簡單文件傳輸協議，Trivial File Transfer Protocol.也是用于文件傳輸，但TFTP使用UDP提供服務，被認為是不可靠的，無連接的。TFTP通常用于可靠的局域網內部的文件傳輸。

3.SMPT：簡單郵件傳輸協議，Simple Mail Transfer Protocol.支持文本郵件的Internet傳輸。

4.POP3：Post Office Protocol，是一個流行的Internet郵件標準。

5.SNMP：簡單網絡管理協議，Simple Network Management Protocol.負責網絡設備監控和維護，支持安全管理，性能管理等。

6.TELNET：是客戶機使用的與遠端服務器建立連接的標準終端仿真協議。

7.Ping：是一個診斷網絡設備是否正確連接的有效工具。

8.Tracert命令：和Ping命令類似，Tracert命令可以顯示數據包經過的每一臺網絡設備信息，是一個很好的診斷命令。

9.HTTP：支持WWW和內部網信息交互，支持包括視頻在內的多種文件類型。是當今最流行的Internet標準。

10.DNS：Domain Name System 域名系統。把網絡節點的易于記憶的名字轉化為網絡地址。

11.WINS：Windows internet Name server 命名服務器，此服務可以將NetBIOS名稱注冊并解析為網絡上使用的IP地址。

12.BootP：Bootstrap Protocol 引導協議。是使用傳輸層UDP協議動態獲得IP地址的協議。

在OSI參考模型中，計算機傳送信息的問題分為7個較小且更容易管理和解決的小問題。每一個小問題都由模型中的一層來解決。之所以劃分為7個小問題，是因為它們之中的任何一個都囊括了問題的本身，不需要額外太多的信息就能解決。

篇7

關鍵詞：物聯網 石油測井 數據傳輸

中圖分類號：TE94 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0093-01

油田日常維護工作的順利開展，需要掌握油井的實際生產情況，因此需要通過儀器對油井的層數進行檢測。我國油井分布比較松散，因此對監測的數據進行傳遞存在交的困難。基于此，該文對物聯網石油測井數據的傳輸與控制系統的設計中的重要內容進行了介紹，希望對相關工作人員能夠有所幫助。

1 物聯網

物聯網主要指的是末端設施和設備，主要包括工業系統、傳感器以及貼在射頻識別器上各種設備、攜帶無線終端的車輛和個人等。通過各種無線、有線，長距離或短距離的相互連通實現對數據傳輸。物聯網就是利用傳感器，實時對需要的數據進行采集、互動、連接，采集的信息的類型可以是電信號、光信號、化學信號等，利用各種可能存在的網絡接入，實現物與人、物與物之間的連接，從而實現對物品的智能化管理和識別。因此，可以簡單的將物聯網描述為，利用傳感器獲取物理環境信息，然后利用通信網絡對信息進行傳遞，再利用云計算平臺，實現對復雜信息的處理。

2 系統的設計與實現

2.1 設計方案

系統的具體實現方案：在測井現場利用傳感器獲取待測油井的數據，將數據利用專用的電量將測得護具傳送給計算機，然后利用計算機對數據進行處理后，利用GPRS將傳遞到企業內部，數據最終將會被送到測控中心，從而實現對數據的遠程傳輸

2.2 網絡傳輸協議

利用GPRS對數據進行傳輸面臨協議選擇，TCP和UDP是目前應用最廣泛的兩種協議，對協議的選擇需要依據系統運行的實際情況而定。TCP協議數據的傳遞面向連接具有較高的可靠性，比較適合應用在順序不重復、大批量的數據傳遞。但需要注意，TCP提供的數據傳輸不會對數據的便捷進行記錄，因此如果數據傳遞過程中采用的方式是數據包，需要對包的同步問題加以考慮。測井在數據傳遞過程中對數據量的要求較大，同時網絡環境十分復雜。此外，從目前的情況來看，在實際測試過程中，如果對TCP協議進行利用，數據在吞吐率上完全可以滿足使用要求。UDP協議與TCP相比更加簡單，靈活度高，建立連接較為容易，會對數據的邊界進行保留。其最大的不足它提供的數據包通信的方式并不可靠，在復雜的網絡環境下的應用要十分謹慎，如果程序對出現的問題處理不當，可能會造成協議崩潰，從而導致系統無法正常運行。

2.3 測試通訊方案

為了對系統的可行性進行驗證，在中國聯通和中國移動兩種網絡的支持下對數據的傳輸效果進行驗證。在數據驗證過程中，利用自行編程的通訊程序對油田實地進行測試。測試過程中主要涉及到的性能有：RTK、吞吐量、時延、誤幀率的平均值。根據測試結果對公眾移動網絡是否滿足傳輸需求進行確定。同時，可以通過現場測試了解用戶要求，使其為通訊協議設計提供參考。

2.4 設計通訊協議

（1）雙發送隊列。

石油測井數據傳輸系統，不僅要能夠實現對測井中數據的傳遞，同時還應當實現文件的傳輸。測井數據傳輸在實時性上具有較高的要求，在文件的傳輸上實時性要求相對則較低，一般來說能夠在規定的一段時間內完成文件傳輸即可。因此，在實際工作中，如果傳輸數據的寬帶有限，為了確保測數據傳遞的實時性，應當對測井數據和文件傳輸兩者制定相應的優先級機制。方案如下：將發送隊列分為兩列，一列為測井數據，另一列則為文件傳輸隊列，同時應當在文件傳送隊列上安置一個標志，對發送權限進行限制，該標志只有則測井數據發送結束后，才會生效，標志生效后，文件傳送隊列發送數據，然后安置的標志將會再一次回到原位置，依次循環。

（2）后退N幀協議。

在數據傳輸過程中，如果采用簡單的協議，RTT的時延一般約為500ms，這對數據傳輸的實時性產生了一定影響，為了提高通訊協議效率，可以對后退N幀協議進行應用，這種協議處于非受限協議和等停協議之間，對其進行應用可以緩解因為傳輸距離過大，導致等停協議效率低問題的發生。后退N幀協議一般只在測井數據中使用，并不在文件傳輸中使用，對于文件傳輸的維護有更高層的ZMOG協議完成，在線程發送上只是簡單進行發送，并不會進行等待和確認。測井數據傳輸系統在通訊上需要是雙向的，因此在實際工程中，必須是由接收線程和發送線程兩者相互系統工作，接收線程和發送線程兩者之間的信息要能相互傳遞，其中最重要的一點就是，接收線程應當能夠將ARQ應當信號傳送給發送線程，從而確保發送線程在運行過程中能夠順利完成發送任務，確保整個系統的安全運行。

3 結語

計算機技術的高速發展，使測井數據的數據的實時性得到進一步提高。在石油測井數據的傳輸與控制系統的設計過程中，要對不同的問題進行針對性研究，并且要通過大量的數據來對系統的功能進行確定，確保系統在日后的使用過程中能夠達到理想的效果。

參考文獻

[1] 任哲.嵌入式實時操作系統μC/OS-II 原理及應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2019.

[2] 孫昊，曹玉強，杜玉芳.ARM處理器啟動代碼分析與編程[J].工業控制計算機，2005（11）：54-55.

篇8

【關鍵詞】Android 視頻監控 系統設計 H.264編碼 應用

近年來，智能手機的快速發展推動了Android手機操作系統的開發和利用，該系統的優勢在于便于攜帶、系統小巧、功能全面，因此也使得基于Android平臺的視頻監控技術得研發和應用。傳統的視頻監控系統由于受線纜或光纖的帶寬限制，無法實現實時的視頻信號傳輸，而Android平臺在無線網絡的支持下成功的解決了一這問題，從而進一步促進了遠程監控、可視電話、電視會議等遠程視頻實時監控技術的廣泛應用。

1 視頻監控技術概述

視頻監控技術的應用時間比較久遠，以往在安防領域發揮了非常大的作用，是公安部門維持社會穩定、打擊犯罪的重要技術手段。經過多年的發展，視頻監控技術經歷了模擬監控系統、數字視頻監控系統、網絡視頻監控系統等三個重要發展階段，隨著移動網絡的快速發展，視頻監控技術開始朝向以移動流媒體技術為代表的移動視頻監控方向發展，手機等移動設備開始具備實時監看遠程動態畫面的功能，由此也將視頻監控技術的應用范圍拓展到了教育、政府、娛樂、醫療、酒店、運動等多個領域，實現了“隨時隨地，自由掌控”的監控，為人們的生產、生活提供了更簡單、便利、及時的監控解決方案。

2 視頻監控系統的結構設計及應用

目前，基于Android平臺的視頻監控系統主要由采集模塊、編碼模塊、視頻傳輸模塊、解碼模塊、顯示模塊等五大模塊共同構成，相關設計也是圍繞這五大模塊進行的。

2.1 視頻采集模塊

基于Android平臺的視頻信號采集工作是由采集模塊完成的，通過手機攝像頭可以獲得YUV420格式的視頻流，而相關模塊則可通過對Android應用層的代碼編寫實現。

2.2 編碼模塊

目前，Android平臺視頻監控系統的數字視頻編碼標準主要有兩種，一種是由MPEG制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4編碼標準；而另一種則是由ITU一T制定的H.261、H.263視頻編碼標準。為進一步促進視頻監控系統在多媒體通信方面的應用，MPEG和VCEG聯手共同開發了當今最先進的視頻編碼標準――H.264。

雖然該標準依然采用了以往的壓縮標準架構，但是H.264在此基礎上增加了更多新的特性。比如，H.264標準包含了網絡抽象層（NAL）和視頻編碼層（VCL）兩層結構，網絡抽象層的功能是打包、傳輸數據，而視頻編碼層的功能是壓縮視頻編碼，這樣的分層結構對信號的傳輸和編碼工作進行了分離，使得H.264標準在面對復雜的通信環境時，依然可以利用不同的網絡進行視頻信號的傳輸工作并保證良好的視頻數據質量。

2.3 傳輸模塊

視頻數據傳輸的應用主要受HTTP、RTSP、RTP、RTCP協議的約束。TCP和UDP協議主要作用于傳輸層，HTTP則是基于TCP（傳輸控制協議）的超文本傳輸協議。在一對一或一對多的情況下，RTP可以保證流媒體數據流與時間信息的同步正常工作。一般情況下，RTP需要使用UDP進行數據傳輸，因此UDP是建立RTP的基礎。另外，RTP還需要供助RTCP（實時傳輸協議）彌補自身沒有可靠的傳送機制的弱點，因此只有讓RTP和RTCP共同協作才能實現流量和擁塞的有效控制。同時，RTCP作為應用層協議，其位置處于RTP和RTCP協議層之上，多媒體數據的傳輸則是通過IP網絡利用傳輸機制的TCP和RTP實現數據傳輸。RTSP則用于實時數據發送時對音視頻流的遠程控制，如對流媒體的播放、暫停、記錄等相關操作。SDP則用來描述RTSP的會話描述協議，用于說明會話的基本屬性。結合這些協議在視頻監控系統中起到的作用，本文設計的Android平臺視頻監控系統主要采用RTP、RTSP、RTCP、HTTP等四個協議構建系統的傳輸模塊。

視頻監控系統中的流媒體系統需要由編碼器、流媒體服務器、客戶端播放器三個基本部件構成。編碼器的作用在于將采集到的原始視頻數據轉換成流媒體格式文件，而這些編碼后的文件則由流媒體服務器進行接收和轉發，客戶端播放器則將接收到的文件進行解碼、播放。流媒體傳輸的方式可分為兩種：

（1）順序流式傳輸。這種方式是基于HTTP或FTP服務器進行文件傳輸的方式，可以保證完全無損的數據下載，可以有效保證視頻的質量，也便于管理和用戶使用。但這種方式對于網絡傳輸速率的要求較高，通常需要等待較長時間，不適用于實時性的隨機訪問。

（2）實時流式傳輸。這種方式是基于傳輸網絡協議和專用的流媒體服務器進行文件傳輸的，由于匹配了帶寬和無線網絡，可以支持實時性的現場直播，適用于用戶的隨機訪問和后退操作。傳輸網絡協議需要與防火墻進行配置，在管理方面存在一定的復雜性。同時該方式必須與帶寬和無線網絡匹配，一旦網絡擁塞或設備出現低速連接狀態時，就會出現包括丟幀在內的視頻質量下降現象。

2.4 解碼模塊

解碼模塊的作用就是對編碼的過程進行逆操作，因此解碼采用的標準也是編碼采用的H.264。解碼器一般由視頻數據的解碼部分和視頻的顯示部分兩個部分構成。解碼部分主要是采用Android NDK+C機制進行實現，顯示部分則利用Android SDK+Java機制由Android提供的組件實現。兩個部分的通信則由java提供的jni機制實現。解碼的整體流程主要由前段碼流處理、H.264解碼和后段視頻顯示三個功能模塊實現：前段碼流處理負責讀取文件，在分隔出NAL后將文件效由底層解碼；H.264解碼則負責圖像的重建工作，是解碼過程的核心部分；后端視頻顯示則將解碼后的文件通過客戶端進行顯示。

2.5 顯示模塊

利用Android系統自帶的顯示器將解碼后的數據流進行實時視頻顯示，并保證視頻顯示的效果。

3 結語

本文基于Android平臺的特點，利用移動流媒體技術對移動視頻監控系統采取了五個模塊的系統設計，充分考慮到了視頻監控系統的安全性、穩定性和實時性。

參考文獻

[1]魏崇毓，張菲菲.基于Android平臺的視頻監控系統設計[J].計算機工程，2012（14）：214-216.

[2]郭永清.基于Android平臺的視頻監控系統的設計研究[D].西安科技大學，2012.

[3]張賀.基于Android的智能視頻監控系統設計[D].成都理工大學，2015.

作者單位

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【關鍵詞】機房管理；FTP；IIS Serv-U

計算機機房是職業院校里最重要的實驗室之一，是各專業計算機類課程的主要實踐場所，機房維護的好壞從一定程度上影響著計算機類課程實驗、實習和設計等實踐教學環節的順利進行。

一、機房管理的任務及面臨的問題

機房管理的主要任務是完成基本的教學功能以及訪問互聯網功能。但現實情況是一個機房一學期內要承擔多門課程的實驗需求，相應的教學軟件必須安裝齊全。對于驗證型實驗，要提供滿足試驗要求的基本環境；對于開發型實驗，試驗結果可以通過網絡提交到服務器，方便教師及時檢閱指導。學生機只是一個試驗的平臺。

在機房的日常管理中，存在以下問題：

1.系統保護與數據存儲的矛盾

在機房管理中為了增強穩定性，減少維護工作量，一般都選購帶有還原保護系統的品牌機，或者安裝還原軟件。學生在使用時保存在計算機硬盤的資料會隨著計算機的重新啟動而被還原掉。學生下載的軟件或所做的作業不能在機房的電腦里保存。另外，對于公共機房來說，可能存在的問題是，今天學生在這個機房上課，而下次學生可能在另一個機房上課。因此，學生大都采用自帶U盤或其他存儲設備的方式，但允許使用U盤也容易帶來病毒傳播的問題。

2.數據共享問題

教師上課時所需素材等文檔資料可以通過多媒體教學軟件分發給學生，或者通過文件夾共享讓學生自己獲取。在學生完成作業后，教師需逐臺機器檢查學生作業，這樣效率非常低。當然可以通過多媒體教學軟件來在線提交。但不同老師使用的教室里，作業如何區別保存也是個問題。

在使用共享文件夾方式的時候，需要使用SERVER版的操作系統如Windows Server2003來解決連接數的問題，且設置本身也是一個較大的工程，另外在這種情況下也容易發生學生抄襲作業或惡意刪除其他同學的文件等問題。

3.資料存檔問題

從規范實踐教學管理的角度出發，實踐教學的實驗結果、實驗數據，也需要進行存檔。那么如何建立起實踐環節的教學檔案是一個迫切需要解決的問題。

二、幾種解決方法

1.使用教學軟件

現在學校機房一般都安裝有多媒體電子教室軟件，該軟件雖說有“文件傳輸”和“遠程命令”功能，但是使用中發現“文件傳輸”功能不盡如人意，傳輸大一些的文件或圖片時往往出現問題，造成文件丟失或損壞。尤其是給學生機作業要求及素材、學生上交作業文件或者教師機接收作業文件這些文件傳輸環節往往也遇到困難。

2.使用“網上鄰居”

“網上鄰居”作為局域網內計算機之間傳輸文件的橋梁，在實際應用中發揮過重要的作用。但從WindowsXP以后，“網上鄰居”的設置不再像以前那么方便了，需要啟用GUEST賬戶，啟用Microsoft網絡上的文件與打印機共享，還要安裝“網絡客戶”選項，最重要的是要檢查計算機上是否已正確安裝啟動了“計算機瀏覽器服務（ComputerBrowserService）”等。另外，經常會出現計算機之間無法互訪的問題。

WindowsXP“網上鄰居”在使用時系統會搜索自己的共享目錄和可作為網絡共享的打印機以及計劃任務中和網絡相關的計劃任務，然后才顯示出來，這樣速度顯然會慢很多，而且在傳輸文件時對系統資源的消耗較大。

另外，學生機上的“網上鄰居”功能容易出現問題，往往是設置或者是病毒感染的問題，再加上學生機都有還原卡或還原精靈，因此出現問題不好解決，尋找新的方法實現學校機房的文件傳輸成為擺在我們面前的迫切任務。

3.使用FTP

FTP是FileTransferProtocol（文件傳輸協議）的縮寫，用來在兩臺計算機之間互相傳送文件。FTP服務作為Internet最古老的服務之一，無論在過去還是現在都有著不可替代的作用。在企業中，對于一些大文件的共享，通常采用FTP這種形式來完成，并且由于FTP能消除操作系統之間的差異，對于不同的操作系統之間共享文件的作用就顯得尤為突出。FTP傳輸性能穩定，占用系統資源小，而且傳輸速度快、效率高，安全性好。這些方面都是網上鄰居比不上的。

FTP在機房管理中的應用已越來越廣泛，包括軟件資源、課件資源的，學生隨堂作業、課后作業的上交等，非常適合內部資源共享。使用FTP服務器還可以帶來其他好處：FTP服務器的日志文件里記錄著提交作業的時間、提交作業的機器的IP地址，還可以設置權限，例如只能上傳不能下載，這樣就可以防止學生復制別人的作業。也可以在網頁上制作出FTP服務器的網址的超級鏈接，學生只需要點擊該鏈接就可以直接打開FTP服務器，然后把作業文件粘貼到這里或者拖拽到這里就完成了上交；同樣，素材的下載也很簡單。

三、常用的FTP軟件

傳統地，在采用Windows操作系統的服務器上，會利用系統自帶的IIS來架設FTP服務器。這種方法實施簡單，能實現的功能也很簡單，在訪問權限管理方面較為欠缺，僅僅有讀取和寫入兩種權限；用戶管理依賴于Windows系統內建的用戶，使用起來不方便。

目前市面上的FTP服務器軟件有很多種，Serv-U是目前眾多的FTP服務器軟件之一。使用Serv-U，能夠將任何一臺PC設置成一個FTP服務器。這樣，用戶或其他使用者就能夠使用FTP協議，通過在同一網絡上的任何一臺PC與FTP服務器連接，進行文件或文件夾的創建、復制、移動和刪除等。雖然目前FTP服務器端的軟件種類繁多，相互之間各有優勢，但是Serv-U憑借其獨特的功能倍受歡迎。

四、建立FTP服務器

（一）利用IIS來構建FTP服務器

在架設FTP網站時，對于僅僅作為共享文件這種服務而沒有其他特殊要求的，可通過Windows2000/2003操作系統的IIS組件來完成。步驟如下：

（1）IIS安裝，可按照“開始”“設置”“控制面板”“添加/刪除程序”，打開“添加/刪除程序”對話框，選中“添加/刪除Windows組件”。

（2）選中“Internet信息服務（IIS）”，查看其詳細信息。

（3）選中“文件傳輸協議（FTP）服務器”項后，單擊確定，接下來按照向導至安裝完成。

（4）打開“開始”“程序”“管理工具”“Internet信息服務”，打開IIS控制臺。

（5）單擊“默認FTP站點”，在右鍵快捷菜單中選中“屬性”，打開“默認FTP站點屬性”對話框。

（6）在“FTP站點”選項卡中，需要修改“說明”為容易識別的標識，IP地址修改為當前主機的某個IP地址。如本機修改為私有地址“192.168.1.1”，“TCP端口”為默認的FTP端口“21”。

（7）在“安全帳號”中選中“允許匿名連接”，如果對于客戶端登陸時需要進行身份驗證，則可通過“瀏覽”來選中服務器的Windows用戶。

（8）在“消息”選項卡中添加FTP服務器的登陸歡迎信息和退出信息。

（9）在“主目錄”選項卡中選擇FTP服務器向外提供服務的主目錄，此處可選擇“此計算機上的目錄”，通過瀏覽進行選擇，或者選擇“另一計算機上的共享位置”，這是FTP服務器向外提供服務的主目錄在其他主機上，格式為“＼＼{服務器}＼{共享名}”，在FTP站點目錄下的“讀取”、“寫入”、“日志訪問”對FTP站點的權限進行配置，在此處出于安全考慮只為匿名anonymous用戶分配“讀取”權限而不分配“寫入”權限。

（10）在“目錄安全性”選項卡中對FTP服務器的訪問控制權限進行分配，可通過此處將FTP服務器的訪問權限授權給某部分IP用戶或者拒絕來自某些IP用戶的訪問。注意當選擇了“授權訪問”后，在列表中的IP地址將被拒絕，如選擇“拒絕訪問”，列表中的IP地址用戶將被授權。

至此，FTP服務器架設成功。

（二）利用Serv-U構建FTP服務器

Serv-U設置簡單，功能強大，性能穩定，現已成為絕大多數用戶建立FTP服務器的首選軟件。用Serv—U建立FTP服務器的步驟：

首先，在服務器上安裝Serv—U軟件。

第二步，運行Serv—U，在“安裝向導”的指引下，對FTP服務器進行基本的配置。

第三步，設置服務器的“訪問最大速度”和“允許的最大用戶訪問量”，以保證服務器的最佳運行狀態，使服務器正常無故障運行。如果不設置“最大訪問速度”，服務器將會利用所有可能的帶寬為客戶提供服務，而過多的用戶可能會占用一切可能的帶寬，從而影響其他的網絡應用。

第四步，為用戶設置登陸名和密碼。并設置用戶權限。Serv—U支持匿名訪問，但是作為專業的FTP站點，一般只允許授權用戶訪問，所以用戶登陸FTP服務器時需要有一個帳號和相應的密碼，服務器的管理人員在Serv—U中為用戶設定其帳號和密碼。通過規定每個用戶在訪問該FTP服務器時的權限，決定了用戶可以訪問哪些文件、不能訪問哪些文件、以何種方式訪問，從而確保了網絡信息的安全。

第五步，服務器其他屬性的設置。

通過以上操作，即建好了內網FTP服務器。

Serv-U可以做到一站多用戶，不同用戶登錄可以綁定不同的工作目錄。針對作業區別保存的問題，我們在Serv-U中建立兩個帳號，分別為：CAD和PS，用戶CAD登錄后對應工作根目錄為D：＼CAD，用戶PS登錄后對應工作根目錄為D：＼PHOTOSHOP；然后，分別在各自目錄下再建立用于上交作業的子目錄D：＼CAD＼作業，D：＼PHOTOSHOP＼作業；最后在Serv-U中，設置用戶CAD對工作根目錄D：＼CAD僅有讀取權限、對目錄D：＼CAD＼作業具有寫入和追加權限，不具備讀取和刪除權限，以防止同學誤刪和抄作業；用戶PS的設置類似。

這樣一來，不同班級不同課程的學生，打開同一IP的FTP站點，輸入不同的用戶名就會進入各自對應的工作目錄，利用Serv-U細膩的權限管理，使學生誤刪和抄作業現象得到較好控制。

參考文獻：

[1]李衛東，徐景波.學校機房文件傳輸方法探討[J].開封大學學報，2007年9月第21卷第3期

[2]王宏.教學資源庫的FTP設計與實現[J].昌吉學院學報，2010年第6期

篇10

關鍵詞：FTP；備份還原系統；煙草工業

引言

隨著工業自動化技術的發展，煙草機械行業中客戶對產品的用戶體驗要求日益提高，同時，與國際同行相比，國內煙草機械行業也由起初的望塵莫及、望其項背進入同臺競技的新階段，而隨著“中國制造2050”戰略的提出，國內煙草機械行業的最終目標必然是與國際同行實現并駕齊驅。在此大背景下，控制系統作為煙草機械的一大優勢，登上競技臺與國外巨頭進行競爭。PLC、伺服運動控制及人機界面(HMI)作為煙草機械工控系統中最重要的三個子系統，在實際工程應用中經常需要對其不同版本進行備份，再根據實時要求進行還原操作，然而三個子系統相對獨立，必須分別進行備份還原并添置硬件，不便于用戶的實際操作。為了解決上述問題，提高機器智能化水平，更好的為用戶服務，特別開發了一套基于VisualStudio2010的備份還原系統，一次性完成PLC、伺服運動控制系統及人機界面三個子系統的備份還原任務。

一、備份還原系統的原理

整個工業控制系統主要包括主PLC、上位機HMI、ELAU運動控制系統以及后續用戶添加的專用系統如數據采集系統，如圖1所示。備份還原系統在上位機HMI上運行，通過FTP協議實現與主PLC、ELAU運動控制器及后續用戶添加的專用系統控制器實現數據傳輸，完成PLC系統的控制數據、HMI運行數據、上位機桌面信息、ELAU運動控制數據以及用戶的專用系統數據的備份還原。整個系統所用的FTP通訊協議全稱是FileTransferProtocol[1]，基于此協議可以實現文件在處于同一局域網中不同電腦間的傳輸[2]，并可以保證整個傳輸過程的可靠穩定性[3]，因此在互聯網領域被廣泛應用[4]。FTP協議屬于典型的C/S模式[1]，文件傳輸過程如圖2所示，其中提供FTP服務的計算機為FTP服務器，用戶的本地計算機為FTP客戶端；將文件從FTP服務器傳輸到客戶端的過程為下載，將文件從客戶端傳輸至FTP服務器的過程為上傳。FTP服務的實時屬性要求用戶在訪問FTP服務器之前必須登錄，只有登錄成功的用戶才能訪問、查詢、讀寫該服務器上的資源[1]。但是，這種登錄方式在某種程度上會制約某些公共資源的共享，因此，大部分FTP服務器還會提供匿名（anonymous）FTP服務。匿名FTP服務的實質是：提供服務的機構在它的FTP服務器上建立一個公開賬戶（通常為Anonymous），并賦予該賬戶訪問公共目錄的權限，以提供免費服務。然后，當用戶訪問此FTP服務器時，則不需要輸入用戶名和密碼；如果需要，則是輸入系統默認的公開賬戶即用戶名為“anonymous”，密碼為空。

二、備份還原系統的功能模塊

VisualStudio2010通過其命名空間下的NetWorkCredential類、FtpWebRequest類和FtpWebResponse類提供對FTP的全面支持。其中，NetWorkCredential類用于驗證客戶端身份，當需要驗證訪問權限時，可使用這個類提供FTP服務器所需的用戶名及密碼；FtpWebRequest類用于實現FTP客戶端所有請求；FtpWebResponse類用于封裝FTP服務器對客戶端請求的響應。FtpWebResponse對象提供操作的狀態及從服務器下載的所有數據，獲取FTP響應時，需調用FtpWebRequest對象的GetResponse方法獲取。2.1FTP服務器連接模塊。實現FTP服務器之間的文件傳輸，必須要運用服務器的正確用戶名和密碼成功登錄服務器，同時賦予某項操作權限，否則FTP命令將不能成功執行，下列語句即為驗證客戶端身份的示范。上述語句中的NetWorkCredential類非常重要，在后續的FTP各項操作中如讀取、寫入及刪除等都需要調用它。2.2FTP讀取寫入模塊。依照實際需求，對FTP服務器的數據處理方法有很多比如讀取、寫入、刪除、復制、創建及重命名文件等等，其中被廣泛應用的主要有讀取寫入兩種。除讀取操作以外，后續幾種操作之前都需要首先在客戶端顯示服務器的文件詳細信息，即通過FtpWebResponse對象獲取響應，再通過一系列的處理轉換成文件名、目錄名及文件大小等信息。獲取以上信息之后，客戶端即可對服務器中文件進行讀取寫入操作，這兩種操作數據傳輸方式類似。讀取操作利用WebRequestMethods.Ftp.DownloadFile類，寫入操作利用WebRequestMethods.Ftp.UploadFile類,然后打開responseStream數據通道，進行數據傳輸。2.3文件及文件夾的遍歷模塊。在實際工程應用中，FTP服務需要傳輸的文件類型不僅僅是單一的文件，有時會有文件夾嵌套文件、文件夾嵌套文件及文件夾等等情況，為保證數據傳遞的準確性及完整性，必須將以上種種情況考慮進文件及文件夾遍歷模塊設計中。

三、備份還原系統界面

選擇需要保存或恢復的選項以及文件所在位置，點擊“保存”或是“恢復”按鈕，然后點擊“開始”，即可開啟保存或恢復進程；點擊“退出”，即關閉備份還原系統。

四、結語

通過實驗室測試可證，備份還原系統可成功將PLC、HMI以及伺服控制系統一次性備份到存儲設備中，并且還可以存儲時間為依據存儲不同的版本，用戶根據需要對各個子系統進行還原，大大提高了備份還原操作的效率以及自由度。

參考文獻

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