tcp协议会限制传输数据吗
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篇一:tcpip协议进行数据传输
摘要:阐述了在nilabView平台上结合tcp/ip协议进
行数据传输的工作方法,并给出对工业现场数据采集传送与监控的仿真实例。
关键词:tcp/ip;虚拟仪器;labView
1、引言
在现代仪器系统中,计算机已经与仪器结合得非常紧密,已成为整个系统的核心,许多传统仪器正在逐渐被计算机部分、甚至全部取代。粗略地说这种结合有两种方式:一种是将计算机装入仪器;另一种方式是将仪器装入计算机,即以
通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式,其实质就是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。美国ni公司的labView就是目前在
这一领域内使用较为广泛的计算机语言。随着计算机网络的发展,虚拟仪器与internet技术的结合为虚拟仪器网络化、工业现场远程测控提供了更好的实现平台[1]。本文介绍在labView开发平台上结合tcp/ip技术实现远程数据采集传输
系统。
2、labView简介
labView广泛应用于数据采集与控制、信号处理以及数据表达等方面,它提供了一种全新的编程方法,即对软件对象“虚拟仪器(Vi)”进行图形化的组合操作[2][3]。labView 程序的执行顺序是按数据流的方式确定的,可以实现多任务的并行。
labView的程序由前面板(frontpanel)和流程图(blockdiagram)两部分组成,整个程序是基于多线程的设计,前面板和流程图各占用一个线程。前面板是labView程序的图形用户接口,此接口集成了用户输入,并显示程序的输出,相当于传统仪器的面板。流程图包含虚拟仪器程序的图形化源代码,编程控制和定义在前面板上的输入和输出功能。在虚拟仪器设计中,从控制模板中选取所需的控制及显示对象构建出仪器的操作面板;在功能模板中选取适当的功能模块并进行必要的连接与设置,制作控制流程图,完成所设计仪器应具有的功能,程序的模块化与层次化更为直观。
3、tcp技术
tcp/ip协议体系是目前最成功、使用最频繁的
intranet/internet协议[5]。作为一个流行的工业标准,tcp/ip技术有着良好的实用性和开放性。它定义了网络层的网际互连协议ip,传输层的传输控制协议tcp、用户数据协
议udp,等等。基于tcp/ip技术可以架构各种web服务,如邮件传输smtp、文件传输Ftp,以及利用超文本传输协议http 实现动态网页发布[5]和网络浏览。
在数据传输中,tcp/ip网络通过提供通用网络服务,使得具体网络技术对用户或应用程序透明,从而将具体通信问题从网络细节中解放出来,使网络应用更加灵活方便。体现到labview应用中,我们可以直接调用tcp模块完成流程编写,而无需过多考虑网络的底层实现。
协议结构上,tcp/ip体系利用基于无连接传输的ip协议,具体表现为ip地址,来区分网络中不同的数据站点。同时提供了两种传输方式:传输控制协议(tcp)为典型的传输大量数据或需要接收数据许可的应用程序提供面向连
接和可靠的通信;用户数据协议(udp)提供无连接的通信,典型的即时传输少量数据的应用程序使用udp。
根据ip协议内容和tcp的报文格式(图1),数据传输需确定各主机的ip地址及通信的源端口号、目标端口号,也即通常所称套接字socket,从而实现端口对端口基础上的面向连接的数据通信。
相对于其他网络协议,tcp/ip这种端对端的传输具有两大优点。第一,tcp/ip跟其它协议相比,显得简洁清晰。利用通用接口,实现方便。第二,tcp/ip的效率相当高。tcp/ip 的ip协议是“尽力传递”方式,只有tcp层为保证传输可
靠性而做必要的工作,这样的工作模式在物理网络可靠的环境下传输效率相当高,同时tcp实现的端对端连接也有效的保证了传输的正确率。
本文利用tcp、ip协议实现各数据采集点与处理主机的连接。
4、labview中tcp传输的实现
在labview中可以利用已发布的tcpVi及相关子例程设计实现tcp通信[4]。此前需要在通信的计算机正确安装tcp/ip协议簇。在已接入internet/intranet的
windows/unix系统中,tcp/ip协议是内置的;若是新接入的计算机系统,须确保tcp/ip正确的安装和设置,同时保证通信所需的源端口/目标端口开放。
由于实现的是把各数据点的数据汇总到处理主机,设计上采用服务器/客户端通信模式,Vi程序分成两部分:处理主机工作在server模式,完成数据接受,并提供接口用于数据的相关后续处理;数据点计算机工作于client模式,实现数据传送。
设计其工作模式:
(1)server主机处于工作状态,并监听通信端口,等待client发送的连接请求;
(2)client计算机开启tcp连接;
(3)server主机响应并建立数据传输通道;
(4)连接过程判断网络错误,若有则中断连接;
(5)数据传输,利用Vi模块tcpread/write完成;
(6)传输完毕中断连接。
设计过程调用到labView提供基于tcp连接的Vi函数模块如图2所示,可以在blockdiagram中直接应用。
以下为根据此工作模式设计的数据传输实例。为通用起见,client端所用数据为正弦波发生器产生。通信过程引入错误检测机制,可以对传输过程的错误进行判断,方便管理,也可以针对不同应用屏蔽相关网络错误。
(图3server端流程图)
(图4client端流程图)
从工作情况看,server端能够正确接收client端的数据并能实时输出,工作延时只受网络条件影响,说明本方法成功实现数据tcp传送,完全可以应用到分布式的现场监控中。
(图5client工作过程面板显示)
(图6server工作过程面板显示)
5、总结
在远程测控中,由于存在数据采集点多级分散,数据的采集与传输通常需要专用的网络,花费较大。本方法利用现存的intranet/internet网络可以有效提高资源的使用率、削减应用成本,而实现采用面向连接的传输模式,更能保证
WebSocket协议的握手和数据帧
WebSocket协议的握手和数据帧 WebSocket是定义服务器和客户端如何通过Web通信的一种网络协议。协议是通信的议定规则。组成互联网的协议组由IETF(互联网工程任务组)发布。IETF发布评议请求(Request for Comments,RFC),精确地规定了协议(包括RFC 6455):WebSocket协议。RFC 6455于2011年12月发布,包含了实现WebSocket客户端和服务器时必须遵循的规则。 websocket基本上是一个很简单的协议, 主要流程非常少, 实现起来也很简单。 为简单起见, 下面只分析握手和数据帧的报文. 一. 握手(handshake). 握手协议由客户端发起, 服务器响应, 一来一回就完成了. 基本上是为了兼容现有的http 基础设施. 下面是一个客户端发起的握手请求: 47 45 54 20 2F 20 48 54 54 50 2F 31 2E 31 0D 0A GET./.HTTP/1.1.. 55 70 67 72 61 64 65 3A 20 77 65 62 73 6F 63 6B Upgrade:.websock 65 74 0D 0A 43 6F 6E 6E 65 63 74 69 6F 6E 3A 20 et..Connection:. 55 70 67 72 61 64 65 0D 0A 48 6F 73 74 3A 20 31 Upgrade..Host:.1 39 32 2E 31 36 38 2E 38 2E 31 32 38 3A 31 33 30 92.168.8.128:130 30 0D 0A 4F 72 69 67 69 6E 3A 20 6E 75 6C 6C 0D 0..Origin:.null. 0A 50 72 61 67 6D 61 3A 20 6E 6F 2D 63 61 63 68 .Pragma:.no-cach 65 0D 0A 43 61 63 68 65 2D 43 6F 6E 74 72 6F 6C e..Cache-Control 3A 20 6E 6F 2D 63 61 63 68 65 0D 0A 53 65 63 2D :.no-cache..Sec- 57 65 62 53 6F 63 6B 65 74 2D 4B 65 79 3A 20 64 WebSocket-Key:.d 33 35 39 46 64 6F 36 6F 6D 79 71 66 78 79 59 46 359Fdo6omyqfxyYF 37 59 61 63 77 3D 3D 0D 0A 53 65 63 2D 57 65 62 7Yacw==..Sec-Web 53 6F 63 6B 65 74 2D 56 65 72 73 69 6F 6E 3A 20 Socket-Version:. 31 33 0D 0A 53 65 63 2D 57 65 62 53 6F 63 6B 65 13..Sec-WebSocke 74 2D 45 78 74 65 6E 73 69 6F 6E 73 3A 20 78 2D t-Extensions:.x- 77 65 62 6B 69 74 2D 64 65 66 6C 61 74 65 2D 66 webkit-deflate-f 72 61 6D 65 0D 0A 55 73 65 72 2D 41 67 65 6E 74 https://www.360docs.net/doc/ad9984717.html,er-Agent 3A 20 4D 6F 7A 69 6C 6C 61 2F 35 2E 30 20 28 57 :.Mozilla/5.0.(W 69 6E 64 6F 77 73 20 4E 54 20 36 2E 31 3B 20 57 indows.NT.6.1;.W 4F 57 36 34 29 20 41 70 70 6C 65 57 65 62 4B 69 OW64).AppleWebKi 74 2F 35 33 37 2E 33 36 20 28 4B 48 54 4D 4C 2C t/537.36.(KHTML, 20 6C 69 6B 65 20 47 65 63 6B 6F 29 20 43 68 72 .like.Gecko).Chr 6F 6D 65 2F 33 32 2E 30 2E 31 36 35 33 2E 30 20 ome/32.0.1653.0. 53 61 66 61 72 69 2F 35 33 37 2E 33 36 0D 0A 0D Safari/537.36... 0A
传输控制协议(TCP)
《计算机网络实验》实验报告 实验名称:传输控制协议(TCP) 年级: 专业:班级: 姓名: 学号:成绩: 指导教师:卢正添 提交报告时间: 2012年 5月3 日 实验目的 1.掌握TCP协议的报文格式 2.掌握TCP连接的建立和释放过程
3.掌握TCP数据传输中编号与确认的过程 4.掌握TCP协议校验和的计算方法 5.理解TCP重传机制 实验环境配置 该实验采用网络结构一 实验步骤 练习一 1.主机B、C、D启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件(提取TCP协议)。 2.主机C打开TCP工具,类型选择“服务器”,端口填写大于1024的值;点击“创建”,如 果端口被占用则选择其它。主机A打开TCP工具,类型选择“客户端”,地址填入主机C 的IP地址;在端口填入主机C的TCP工具监听的端口;点击[连接]按钮进行连接。 3.察看主机B、C、D捕获的数据,填写下表。 CP连接建立时,前两个报文的首部都有一个“maximum segment size”字段,它的值是多少?作用是什么?结合IEEE802.3协议规定的以太网最大帧长度分析此数据是怎样得出的。 maximum segment size=1460
4.主机A断开与主机C的TCP连接。 5.察看主机B、C、D捕获的数据,填写下表。
练习二 ?本练习将主机A和B作为一组,主机C和D作为一组,主机E和F作为一组,现仅以主机A和B为例,说明实验步骤。 ?在本实验中由于TCP连接有超时时间的限制,故仿真编辑器和协议分析器的两位同学要默契配合,某些步骤(如计算TCP校验和)要求熟练、迅速。 ?为了实现TCP三次握手过程的仿真,发送第一个连接请求帧之前,仿真端主机应该使用“仿真编辑器/工具菜单/TCP屏蔽/启动屏蔽”功能来防止系统干扰(否则计算机系统的网络会对该请求帧的应答帧发出拒绝响应)。 ?通过手工编辑TCP数据包实验,要求理解实现TCP连接建立、数据传输以及断开连接的全过程。 在编辑的过程中注意体会TCP首部中的序列号和标志位的作用。 首先选择服务器主机上的一个进程作服务器进程,并向该服务器进程发送一个建立连接请求报文,对应答的确认报文和断开连接的报文也编辑发送。其步骤如下: 1.主机B启动协议分析器捕获数据,设置过滤条件(提取HTTP协议)。 2.主机A上启动仿真编辑器,在界面初始状态下,程序会自动新建一个单帧,可以利用仿真 编辑器打开时默认的以太网帧进行编辑。 3.填写该帧的以太网协议首部,其中: 源MAC地址:主机A的MAC地址。 目的MAC地址:服务器的MAC地址。 协议类型或数据长度:0800(IP协议)。 4.填写IP协议头信息,其中: 高层协议类型:6(上层协议为TCP)。 总长度:40(IP首部+TCP首部)。 源IP地址:主机A的IP地址。
101规约_报文传输过程,数据传输方式
101规约报文分析与101规约_报文传输过程 ?平衡式和非平衡式传输 ?非平衡传输(Unbalanced tranmission) 主站采用顺序地查询(召唤)子站来控制数据传输,在这种情况下主站是请求站,它触发所有报文的传输,子站是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可能传输。 ?平衡传输(Balanced tranmission) 采用平衡传输,每一个站可能启动报文传输。因为这些站可以同时既作为启动站又可以作为从动站,它们被称为综合站。 初始化过程 ?控制站初始化 ?被控站初始化 ?被控站被远方初始化 过程 ?召唤链路状态 ?复位RTU ?召唤链路状态 ?召唤一级数据。 初始化过程报文分析: 1)当通信中断后,主站发“请求链路状态”,等待与子站建立通信联系 M->R :10 49 01 4A 16 M->R :10 49 01 4A 16 报文解析:请求链路状态,固定帧。
启动字符(1个字节):10; 控制域(1个字节):49(4:主->子站。FCB位无效,9:请求链路状态) 链路地址(1个字节):1 校验码(1个字节):4A 结束字符(1个字节):16 2)通信建立,开始初始化过程,共四个报文。 初始化过程-1 请求链路状态 M->R :10 49 01 4A 16 R->M :10 0B 01 0C 16 报文解析: 控制域(1个字节):49(4:主->子站。FCB位无效,9:请求链路状态) 0B(0:子->主站。FCB位无效,B:响应链路状态)初始化过程-2 复位远方链路 M->R :10 40 01 41 16 R->M :10 20 01 21 16 报文解析: 控制域(1个字节):40(4:主->子站FCB位无效,0:复位远方链路) 20(2:子->主站FCB位无效,ACD=1, 0:确认)初始化过程-3 请求1级数据 M->R :10 7A 01 7B 16 R->M :68 09 09 68 08 01 46 01 04 01 00 00 02 CRC 16 报文解析: 控制域(1个字节):7A(7:主->子站FCB位有效,A:召唤一级数据) 回答报文:有单字节报文,有子站初始化结束的可变帧报文,有无所回答的固定帧报文。?总召唤命令 初始化报文报文结束后进行全数据召唤命令。 全数据召唤后,子站需回答确认命令,然后等待主站召唤一级数据, 将全数据上传。
Socket通信协议
一.登录 指令:SocketCommand.LoginCommand.Login 参数:用户名+“|”+密码 二.登录成功 指令:SocketCommand.LoginCommand.LoginOk 参数:服务器下当前账号所拥有的的摄像头数量+“|”+上次登录时间+“|”+上次登录IP 说明:登录成功会同时返回服务器上该账号下摄像头的数量,请与本地摄像头数量进行比对,然后再发起上传或者下载的指令 三.登录失败 指令:SocketCommand.LoginCommand.LoginError 参数:登录失败原因,一般为“用户名或者密码错误!” 说明:收到此指令,可直接用弹出窗口显示参数内容提醒用户,用户重新输入用户名密码后再重新发起登录指令 四.创建数据连接 指令:SocketCommand.NormalCommand.CreatDataSocket 参数:用户名+“|”+密码 说明:申请创建数据传输专用连接,主要是为了在高峰期或者数据量大的情况下同步摄像头数据而不会影响到主端口通讯 五.返回数据端口 指令:SocketCommand.NormalCommand. ReturnDataSocketPort 参数:数据传输端口 说明:服务端针对CreatDataSocket指令所返回的结果,当服务端目前没有可用端口的时候参数会返回空值,请注意判断,如果参数不为空,可针对此端口发起socket短 连接,此连接不需要保持心跳包,不需要验证身份 六.上传摄像头 指令:SocketCommand.CaramCommand.UploadCaramer 参数:摄像头ID+“|”+摄像头密码+“|”+当前数量+“|”+总数量 说明:登录成功后如果判断到本地的摄像头数量大于服务器上的摄像头数量,就可以立即发起创建数据连接指令,然后根据返回的端口成功创建数据连接之后,就可以 发起该指令了,一次只上传一个摄像头,第三个参数默认从1开始 七.上传摄像头成功 指令:SocketCommand.CaramCommand. UploadSucess 参数:摄像头ID+“|”+摄像头在线状态+“|”+已同步数量+“|”+总数量 说明:当已同步数量等于总数量的时候,就可以关闭连接了,关闭连接不需要通知服务端 八.上传摄像头失败 指令:SocketCommand.CaramCommand. UploadFail 参数:摄像头ID+“|”+失败原因+“|”+已同步数量+“|”+总数量 说明:失败原因有以下几个值:(1)ID和密码不匹配(2)该摄像头绑定账号已满九.下载摄像头 指令:SocketCommand.CaramCommand.DownLoadCaramer 参数:已下载的摄像头数量 说明:同上传摄像头的说明
TCP传输控制协议
传输控制协议(英语:Transmission Control Protocol, TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中,它完成第四层传输层所指定的功能,用户数据报协议(UDP)是同一层内另一个重要的传输协议。 在因特网协议族(Internet protocol suite)中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。 应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段(通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制)。之后TCP把结果包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP 为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和。 运作方式
TCP连接包括三个状态:连接创建、数据传送和连接终止。 通路的创建 TCP用三路握手(three-way handshake)过程创建一个连接。在连接创建过程中,很多参数要被初始化,例如序号被初始化以保证按序传输和连接的强壮性。 TCP连接的正常创建 一对终端同时初始化一个它们之间的连接是可能的。但通常是由一端打开一个套接字(socket)然后监听来自另一方的连接,这就是通常所指的被动打开(passive open)。服务器端被被动打开以后,用户端就能开始创建主动打开(active open)。 1.客户端通过向服务器端发送一个SYN来创建一个主动打开,作 为三路握手的一部分。 2.服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。 3.最后,客户端再发送一个ACK。这样就完成了三路握手,并进 入了连接创建状态。
MODBUS-TCP 协议
MODBUS-TCP 协议 一 以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3,数据链路层使用CSMA/CD,10Mb/s 速度物理层有: (1)10 Base 5粗同轴电缆,RG-8,一段最长为500m; (2)10 Base 2细同轴电缆,RG-58,一段最长为185m; (3)10 Base T双绞线,UTP或STP,一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s,标准为802.3a,介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍,很多企事业用户已实现100M到以太网桌面,确实体验到高速“冲浪”的快感,另外从距离而言,非屏蔽双绞线(UTP)为100m,多模光纤可达2~3km,单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab,万兆以太网10Gb/s 为802.3ae,将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二 工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网?技术上,它与IEEE802.3兼容,故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网,而用户可根据现场情况,灵活装配自己的网络部件,但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求,设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介,兼顾考虑下述工业现场的特殊要求:首先要考虑高温、潮湿、振动;二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求,如满足EN50081-2、EN50082-2标准,而办公室级别的产品未经这些工业标准测试,表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射,工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板,且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰;三是电源要求,因集线器、交换机、收发器多为有源部件,而现场电源的品质又较差,故常采用双路直流电或交流电为其供电,另外考虑方便安装,工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装;四是通信介质选择,在办公室环境下多数配线使用UTP,而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。 三 TCP/IP 1. 为什么使用TCP/IP? 最主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上,包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。 20世纪80年代初,先在X.25上运行TCP/IP协议;而后又在一个拨号语音网络(如电话系统)上使用TCP/IP协议,又有TCP/IP在令牌环网上运行成功;最后又实现了TCP/IP远程
WebSocket协议中文版
Internet Engineering Task Force (IETF) I. Fette Request for Comments: 6455 Google, Inc. Category: Standards Track A. Melnikov ISSN: 2070-1721 Isode Ltd. December 2011 张开涛[译] WebSocket协议
摘要 WebSocket协议实现在受控环境中运行不受信任代码的一个客户端到一个从该代码已经选择加入通信的远程主机之间的全双工通信。用于这个的安全模型是通常由web浏览器使用的基于来源的安全模型。该协议包括一个打开阶段握手、接着是基本消息帧、TCP之上的分层(layered over TCP)。该技术的目标是为需要与服务器全双工通信且不需要依赖打开多个HTTP连接(例如,使用XMLHttpRequest或
实验七 TCP传输控制协议
实验七 TCP传输控制协议 (本次实验中FTP服务器IP地址为202.117.144.29,用户名为anonymous,密码为空) 一实验目的 1、掌握 TCP 协议的工作原理; 2、理解 TCP 协议的通信过程。 二实验内容 1、理解 TCP 首部中各字段的含义及作用; 2、理解三次握手的过程; 3、能够分析 TCP 协议的建立连接、会话和断开连接的全过程; 4、学会计算 TCP 校验和的方法; 5、了解 TCP 的标志字段的作用。 三实验环境
四实验流程 五实验原理 传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议,通常由 IETF 的RFC 793 说明。在简化的计算机网络 OSI 模型中,它完成运输层所指定的功能。该协议主要用于在主机间建立一个虚拟连接,以实现高可靠性的数据包交换。IP 协议可以进行 IP 数据包的分割和组装,但是通过 IP 协议并不能清楚地了解到数据包是否顺利地发送给目标计算机。而使用 TCP 协议就不同了,在该协议传输模式中在将数据包成功发送给目标计算机后,TCP 会要求发送一个确认;如果在某个时限内没有收到确认,那么 TCP 将重新发送数据包。另外,在传
输的过程中,如果接收到无序、丢失以及被破坏的数据包,TCP 还可以负责恢复。 TCP 协议是面向连接的、端到端的可靠传输协议,它支持多种网络应用程序。TCP 必须解决可靠性,流量控制的问题,能够为上层应用程序提供多个接口,同时为多个应用程序提供数据,TCP 也必须能够解决通信安全性的问题。 1、 TCP 的封装如图所示: TCP数据包 IP首部TCP首部TCP数据 IP数据报 2、 TCP 的首部格式如图所示: 16位源端口16位目的端口 32位序列号 32位确认序列号 4位首部长度保留(6位) U R G A C K P S H R S T S Y N F I N 16位窗口大小16位校验和16位紧急指针 字段说明: 16 位源端口号和 16 位目的端口号:端口号通常也称为进程地址。 32 位序号:序号用来标识从 TCP 发送端向 TCP 接收端发送的数据字节流。(该报文数据在发送方的数据流中的位置)
网络是如何传输数据的
?网络是如何传输数据的? 互联?网络重要的特性是能由采?用完全不不同和不不兼容技术的各种局域?网和?广域?网组成。如何让某台源主机跨过所有这些不不兼容的?网络发送数据到另?一台?目标主机呢? 解决办法是?一层运?行行在每台主机和路路由器?上的协议软件,这个软件实现?一种协议,这种协议控制主机和路路由器?协同?工作来实现数据传输,从?而消除不不同?网络之间的差异。这种协议必须提供两种基本能?力力: 命名机制。不不同局域?网技术有不不同和不不兼容的?方式来为主机分配地址,互联?网络协议通过定义?一种?一致的主机地址格式消除了了这些差异,每台主机会被分配?至少?一个这种互联?网络地址(Internet address),这个地址唯?一标识了了这台主机。 传送机制。在电缆上编码位和将这些位封装成帧?方?面,不不同的联?网技术有不不同的和不不兼容的?方式,互联?网络协议通过定义?一种把数据位捆扎成不不连续的?片(包)的统?一?方式,消除了了这些差异。?一个包由包头和有效载荷组成,其中包头包括包的?大?小以及源主机和?目标主机的地址,有效载荷包括从源主机发出的数据位。
上图展示了了主机和路路由器?如何使?用互联?网络协议在不不兼容的局域?网间传送数据的?一个示例例。这个互联?网络示例例由两个局域?网通过?一台路路由器?连接?而成,?一个客户端运?行行在主机A上,主机A与LAN1相连,它发送?一串串数据字节到运?行行在主机B上的服务器?端,主机B连接在LAN2上。这个过程有8个基本步骤: 1. 运?行行在主机A上的客户端进?行行?一个系统调?用,从客户端的虚拟地址空 间复制数据到内核缓冲区中; 3. 主机A上的协议软件通过在数据前附加互联?网络包头和LAN1帧头,创 建了了?一个LAN1的帧。互联?网络包头寻址到互联?网络主机B,LAN1帧头寻址到路路由器?,然后它传送此帧到适配器?。注意LAN1帧的有效载荷是?一个互联?网络包,?而互联?网络包的有效载荷是实际的?用户数据,这种封装是基本的?网络互连?方法之?一; 4. LAN1适配器?复制该帧到?网络上; 5. 当此帧到达路路由器?时,路路由器?的LAN1适配器?从电缆上读取它,并把 它传送到协议软件; 6. 路路由器?从互联?网络包头中提取出?目标互联?网络地址,并?用它作为路路由 表的索引,确定向哪?里里转发这个包,本例例中是LAN2。路路由器?剥落旧的LAN1的帧头,加上寻址到主机B的新的LAN2帧头,并把得到的帧传送到适配器?; 7. 路路由器?的LAN2适配器?复制该帧到?网络上; 8. 此帧到达主机B时,它的适配器?从电缆上读到此帧,并将它传送到协 议软件; 9. 最后主机B上的协议软件剥落包头和帧头。当服务器?进?行行?一个读取这 些数据的系统调?用时,协议软件最终将得到的数据复制到服务器?的虚拟地址空间。 全球IP因特?网 全球IP因特?网是最著名和最成功的互联?网络实现。从1969年年开始出现,因特?网内部体系结构不不断发展变化。但从20世纪80年年代早期开始,客户端-服务器?应?用的组织就?一直保持着相当的稳定。
简单的CSOCKET编程基于TCPIP协议
简单的C++ SOCKET编程---基于TCP/IP协议 分别建两个工程。。把cpp拷贝进去运行就可以了。。。 server端: #include
ModbusTCP通讯协议
Modbus TCP通讯协议 一、适用范围及默认规范 此Modbus TCP协议适用于EIO、ADC系列产品。协议中所有数值如无特殊说明,均为16进制。Modbus浮点数为标准的IEEE格式,Modbus 32位长整数据为4字节无符号整数(unisigned long)组态软件支持此Modbus TCP协议,可以直接使用。 二、读开关量输入 1.功能码、寄存器地址、偏移 功能码:01 地址:两个地址,分别用于读入全部开关量状态或单独读一路开关量输入状态。描述如下。 [0A]--读全部开关量输入状态。 [3C]--读第1路开关量输入状态,递增1为下一路,如3D为第二路。以此类推。地址偏移:可为任意值,建议为0000。 在使用组态软件时,正确填写地址,地址偏移填写任意值即可。 2.Modbus TCP格式(网口) 读全部开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [000A] [0001] 读第1路开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [003C] [0000] [00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。使用组态软件时,自动设置。
[06]:剩余数据长度,说明还剩6个字节等待接收。使用组态软件时,自动设置。 [01]:子设备ID。Modbus TCP忽略。 [01]:Modbus TCP 功能码01 [00 0A]或[00 3C]:寄存器地址,高位字节在前,低位字节在后。 [00 00]:寄存器地址偏移,设备忽略此数据,只设置寄存器地址即可工作,设置成0000即可。 读全部开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [42] 读一路开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [01] [00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。使用组态软件时,自动设置。 [04]:剩余数据长度,说明还剩4个字节等待接收。使用组态软件时,自动设置。 [01]:子设备ID。Modbus TCP忽略。 [01]:Modbus TCP 功能码01 [01]:返回字节数,1个字节的8个bit对应8路输入,接通/低电平时,对应的bit 置1,否则置0。8路输入设备返回01,16路输入设备返回02,以此类推。[42]或[01]:对于读全部开关量输入状态报文,此处为开关量输入状态字节,bit0对应input1,接通/低电平为1,否则为0。此处为0100 0010,说明Input2、Input7为接通或低电平状态。其他为断开或高电平状态。 对于读一路开关量输入状态报文,此字节为01说明为接通/低电平状态,00为断开/高电平状态。 三、读模拟量、温湿度输入(保持寄存器)
实验六 TCP传输控制协议
实验六TCP传输控制协议实验目的 1、掌握TCP协议的工作原理; 2、理解TCP协议的通信过程。 实验学时 4学时 实验类型 综合型 实验内容 1、理解TCP首部中各字段的含义及作用; 2、理解三次握手的过程; 3、能够分析TCP协议的建立连接、会话和断开连接的全过程; 4、学会计算TCP校验和的方法; 5、了解TCP的标志字段的作用。 实验流程
局域网环境,1台PC机。 实验原理 详见理论教材。 实验步骤
步骤1:设定实验环境 1、配置主机IP和路由器IP地址; 2、按照实验拓扑连接网络拓扑。 步骤2:利用网络协议分析软件捕获并分析IP数据包 1、连接远程FTP服务; 2、开启协议分析软件,进行数据包抓包; 3、利用工具栏中的TCP连接工具对FTp服务器发起连接,如下图所示。 TCP连接工具 在IP地址中填入FTP服务器地址172.16.1.253,端口填入FTP服务端口21,然后点击连接。 捕获到的三次握手报文。 三次握手第一次连接 查看上图TCP报文中的报头部分: 源端口:1627,由于发起连接的是客户端,因此源端口为TCP程序随机出的短暂端口,在此连接中是1627。
目的端口:21,由于是向FTP服务发起连接,因此目的端口为FTP服务的熟知端口,为21。 序列号:0XE9999DE15,此序列号为TCP程序随机出的字节编号。 确认序号:0X00000000,第一个发出的连接请求中,确认号为0。 TCP首部长度:7,TCP首部长度包括TCP报头长度和数据长度,这个字段表示TCP报头长度,其中20字节为标准TCP报头长度,另有8字节选项字段长度,选项字段中和服务器端协商了最大报文段长度。 标识位:SYN位置1,只有TCP连接中三次握手第一次连接的报文段中SYN位置1。 窗口大小:65535,默认大小。 校验和:0X58F3,校验和是对TCP报头、数据和伪首部进行计算得出的校验和。 急指针:0,当紧急标识位置1时,此16位字段才有效,说明此时报文段中包含紧急数据,紧急数据到达接收端后可以不按次序优先被接受程序处理。 TCP三次握手过程中第二个报文如下图所示。 TCP三次握手第二个报文 查看上图中的TCP报头: 源端口:21,服务端的源端口为相关服务的熟知端口,FTP服务端口为TCP21。 目的端口:1627,为客户端源端口复制过来得到。 序列号:0X2346F3FF,为服务端随机计算出的字节序号。 确认序列号:0XE9999DE16,确认序列号的功能是对发送端数据进行确认,为发送端序号 0XE9999DE15+1得到。 TCP首部长度:7,包含20字节标准TCP首部长度和8字节选项长度。 标志位:SYN位和ACK位置1,表示此报文为TCP三次握手的第二个报文。 窗口大小:65535,为默认大小。 校验和:0X419C,TCP校验和为TCP首部、数据和伪首部三部分计算得出校验和。
《计算机网络》习题答案
第一章 一、选择题 1.下面说法正确的是C 。 A. “传输速率”就是通常所说的“传输带宽” B. “传输速率”是指信道中所能承受的最大带宽 C. “传输带宽”就是信道中所能承受的最大“传输速率” D. 以上说法均不正确 2.数据传输,需要建立一个数据通信系统,它一般包括信源、发送器、(1)C_、接收器和信宿。当采用 卫星进行通信时,数据一般被变换成(2)B_。为了增大模拟传输系统的传输距离,应采用的设备是 (3)B_。现在在模拟电话网上利用调制解调器传输数据往往采用幅度和相位两个参数进行调制,这种调 制方式称为(4)D_。 3.下列说法正确的是D 。 A. 串行传输方式比并行传输方式的效率高 B. 并行传输方式比串行传输方式的效率高 C. 在串行传输中,比特位的传输是随机的 D. 以上说法均不正确 4.下图为曼彻斯特编码,表示的数据为(1)A_,使用这种编码的网络是(2)C_。如果该编码波形的最 高和最低电平分别为+5V、-5V,其直流分量是(3)D_V。 (1)A. 10100 B. 01110 C. 10101 D. 00011 (2)A. 广域网 B. 城域网 C. 局域网 (3)A. 5 B. -5 C. 2.5 D. 0 5.在一个带宽为3 kHz、没有噪声的信道传输二进制信号时,该信道能够达到的最高码元传输速率为 (1)B baud。一个带宽为3 kHz、信噪比为30 dB的信道,能够达到的极限信息传输速率为(2)B_b/s。 上述结果表明,(3)D_。 (1)A. 3K B. 6K C. 56K D. 10M (2)A. 12K B. 31K C. 56K D. 10M (3)A. 有噪声信道比无噪声信道具有更大的带宽 B. 有噪声信道比无噪声信道可达到更高的极限数据传输率 C. 有噪声信道与无噪声信道没有可比性 D. 上述问题的单位不同,数据不能进行直接的比较 6.4B/5B编码是将数字数据转换为数字信号的编码方式,其原理是(1)_B位编码表示(2)A_位数据。 该编码是(3)D_采用的编码方法,编码效率是(4)C_,相对于曼彻斯特编码,效率提高了(5)B_。 (1)A. 4 B. 5 C. 8 D. 10 (2)A. 4 B. 5 C. 8 D. 10 (3)A. 100 Mb/s以太网 B. 100Base-T4以太网 C. 1000 Mb/s以太网 D. FDDI (4)A. 50% B. 60% C. 75% D. 80% (5)A. 30% B. 50% C. 60% D. 80% 7.单模光纤通常所使用的光信号波长为C 。 A. 1.31μm B. 1.55μm C. 10μm D. 62.5μm 二、填空题 1.设置物理层就是要屏蔽传输介质、设备和通信技术的差异性,物理层主要功能就是物理连接
MODBUS-TCP协议介绍
MODBUS-TCP 协议 一以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3,数据链路层使用CSMA/CD,10Mb/s 速度物理层有: (1)10 Base 5粗同轴电缆,RG-8,一段最长为500m; (2)10 Base 2细同轴电缆,RG-58,一段最长为185m; (3)10 Base T双绞线,UTP或STP,一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s,标准为802.3a,介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍,很多企事业用户已实现100M到以太网桌面,确实体验到高速“冲浪”的快感,另外从距离而言,非屏蔽双绞线(UTP)为100m,多模光纤可达2~3km,单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab,万兆以太网10Gb/s 为802.3ae,将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网?技术上,它与IEEE802.3兼容,故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网,而用户可根据现场情况,灵活装配自己的网络部件,但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求,设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介,兼顾考虑下述工业现场的特殊要求:首先要考虑高温、潮湿、振动;二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求,如满足EN50081-2、EN50082-2标准,而办公室级别的产品未经这些工业标准测试,表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射,工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板,且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰;三是电源要求,因集线器、交换机、收发器多为有源部件,而现场电源的品质又较差,故常采用双路直流电或交流电为其供电,另外考虑方便安装,工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装;四是通信介质选择,在办公室环境下多数配线使用UTP,而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。 三TCP/IP 1. 为什么使用TCP/IP? 最主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上,包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。 20世纪80年代初,先在X.25上运行TCP/IP协议;而后又在一个拨号语音网络(如电话系统)上使用TCP/IP协议,又有TCP/IP在令牌环网上运行成功;最后又实现了TCP/IP远程
基于tcp协议通信系统的设计与实现
基于TCP协议通信系统的设计与实现 杨秀森 (贵州师范大学机电学院电气工程及其自动化学号:0914********) 摘要:通信协议(communications protocol)是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式,信息单元应该包含的信息与含义,连接方式,信息发送和接收的时序,从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。使用这个统一的接口,可以编写一个可移植的TCP通信程序。 本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统,系统采用C/S模式,底层通信通过SOCKET套接字接口实现,服务器负责客户端的登录验证,好友信息的保存和心跳报文的发送。客户端采用P2P方式实现消息传递,并能实现文件的传输。本文首先讨论了同步套接字,异步套接字,多线程并发执行任务等;然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。 关键词:TCP协议;通信协议系统;套接字;文件传输;C/S模式; The System Design and Implementation of Based on TCP Protocol Communication Yang Xiu Sen (Guizhou Normal University Institute of mechanical and electrical engineering and its automation number: 0914********) Abstract: Communication protocol ( communications protocol ) refers to both entities to complete communication or service must follow the rules and conventions. The protocol defines a data unit format, information unit should contain information and meaning, connection mode, information transmission and reception timing, thereby ensuring that the network data smoothly transmitted to determine places. Communication communication is through the SOCKET socket interface implementation. The current mainstream UNIX system and Microsoft WINDOWS system in the kernel provides to SOCKET interface support. Using the unified interface, can be prepared in a transplantable TCP communication program. This paper designed and implemented based on a simple LAN instant communication system, the system adopts C/S model, the underlying communication through the SOCKET socket interface
win socket协议
LR的socket协议 [翻译]LoadRunner与Winsock协议(一) 在开始讨论winsocket解决方案之前,我们先讨论一下各种协议是如何工作.从前面的简介可以了解到很多的高级协议,例如FTP,HTTP协议等. 以及所有基于window的应用(例如IE,WS-FTP)底层都是在Winsocket层上通信,因此任何高级协议的底层都是用Winsocket通信。什么时候在LR中选择Winsocket协议呢?你要先了解LR是怎么样工作的:LR捕捉API请求然后再把它们回放。所以当你在创建LR WEB脚本的时候,VUGEN捕捉从IE出去的所有的HTTP请求。除此之外lr还支持其他很多协议,例如Oracle,ODBC等。在选择不同协议录制脚本的时候,LR是依靠hooks捕捉正确的API请求。所以既然大部分网络协议都是架构在winsocket协议之上的,那对于lr不支持的协议,我们都可以在winsocket层上录制脚本。所以当找不到合适协议的时候,可以选择winsocket 来录制。录制WinSock协议脚本!Lr录制新的虚拟用户脚本,选择winsock协议在web虚拟用户脚本中录制的是URL信息,所以VUGEN启动流览器并运行就可以了,但选择Winsocket录制的时候,可能会是各种形式的应用,并不简简单单就是浏览器,所以在开始的时候我们不需要指定应用的地址。下面的例子我们选择winsock来录制web应用,正如上面说的我们开始要指定ie的地址。因为本来lr是支持http协议的,所以这个例子并无具体的意义,只是为了使例子简单。 [翻译]LoadRunner与Winsock协议(二) winsock脚本典型代码? lrs_create_socket(”socket0″, “UDP”, “LocalHost=0″, “RemoteHost=doors:2084″, LrsLastArg); lrs_create_socket(”socket1″, “TCP”, “LocalHost=0″, “RemoteHost=https://www.360docs.net/doc/ad9984717.html,:80″, LrsLastArg); lrs_send(”socket0″, “buf0″, LrsLastArg); lrs_receive(”socket0″, “buf1″, LrsLastArg); lrs_send(”socket1″, “buf2″, LrsLastArg); lrs_send(”socket0″, “buf3″, LrsLastArg); lrs_receive(”socket0″, “buf4″, LrsLastArg); 这是访问雅虎的一个应用,正如我们看到的,winsock先打开一个winsocket连接,然后收发包。我们发现录制的脚本中比web脚本(三个文件)多一个文件。