分属不同局域网信息集成技术的研究

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有设备新登录到数据通信服务代 " 在数据处理机登录后， 理， 数据通信服务代理将该事件通告数据处理机的数据包格式 如下：
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数据通信服务代理要将该事件通告数据处 # 有设备下线， 理机的数据包格式如下：
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当数据处理机和设备进行信息交换时， 无报文命令， 数据 格式如下：
设备 *+ 信息
& 系统实现 &$% 设备和数据处理机之间通信链路的建立
在该系统中， 若通信搭桥服务器和数据通信服务代理已经 计算机工程与应用
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启动服务， 并且数据通信服务代理已经向通信搭桥服务器报告 设备登录到通信搭桥服务器 过自己的组号、 ’( 地址 和 端 口 号 ， 后， 由通信搭桥服务器根据设备的组号查找该组数据通信服务 并返回给设备， 设 备 根 据 得 到 的 ’( 地 代 理 的 ’( 地 址 和 组 号 ， 址和端口号就可以和数据通信服务代理建立连接； 数据处理机 启动后， 只要数据通信服务代理已经启动服务， 数据处理机就 能和数据通信服务代理建立连接。 现在的问题是， 数据通信服务代理如何对数据处理机或者 设备发来的数据包进行转发？显然， 数据通信服务代理对设备 发送来的数据包进行转发很容易， 只需把数据包转发给有的在 线数据处理机， 设备必须把自己的 ’) 封装在数据包里， 才能使 数据处理机知道这个数据包是来自哪个设备， 这样会产生一个 问题，设备操作员在上传数据时，每次都必须输入该设备的 数据通信服务代理在对数据处理机发送来的数据包进行转 ’)； 发时， 它如何知道在哪一个套接字上转发该数据包？ 解决这种问题的方法有两种： 一种方法是在数据通信服务 代理上创建数据库， 保存设备的连接信息、 该设备的 ’) 以及套 接字连接序号等信息， 这样数据通信服务代理才能实现对数据 处理机或者设备发来的数据包进行转发。 另一种方法是对套接 字进行修改， 为 套 接 字 增 加 一 个 属 性 ’) ， 此 ’) 用 来 标 识 数 据 通信服务代理和设备， 当设备发来数据包让数据通信服务代理 转发时， 数据通信服务代理把 ’) 和报文数据进行重新打包， 转 发给所有在线数据处理机， 数据处理机解析数据包时就可知道 该数据包来自哪台设备； 当数据处理机发给指定设备的数据包 让数据通信服务代理转发时， 数据通信服务代理提取数据包中 设备的 ’) ， 根据设备的 ’) 来查找该设备和 数 据 通 信 服 务 代 理 之间建立的套接字连接，并在该连接上把去掉设备 ’) 的数据 发送出去。 显然， 第一种方案实现起来虽然比较容易， 但是对设备操 作员和数据通信服务代理来说比较麻烦， 数据通信服务代理程 序在每一台计算机上运行， 都要为该计算机建立数据库； 设备 操作员每次上传数据都要输入一次设备的 ’) ， 这 样 为 操 作 员 增加了重复劳动。第二种方案实现起来比较困难一点， 但是对 设备操作员来说就很方便，开始登录的时候输入一次设备的 在后续上传数据的过程中， 只需输入所要上传的数据即可； ’)， 数据通信服务代理程序在任何一台计算机上运行， 无需为该计 算机建立数据库。因此， 作者采用第二种方案解决这个问题。
分属不同局域网信息集成技术的研究
刘连浩 谢义洲 （中南大学信息科学与工程学院， 长沙 -%"".& ）
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摘 要 论文介绍了一种异构网的信息集成系统，该系统采用通信搭桥服务器为数据通信服务代理和数据采集设备提
供通信搭桥服务， 数据通信服务代理为不同局域网内的数据采集设备和数据处理机建立通信链路， 从而实现采集数据的 集成。论文主要设计了应用层通信协议， 论述了数据采集设备和数据处理机之间通信链路的建立。 关键词 局域网 信息集成技术 通信搭桥服务器 数据通信服务代理 中图分类号 @(&A&
! 数据处理机发给设备信息的格式
发送端 （数据处理机） 发送数据包的格式：
设备 *+ 信息
数据通信服务代理接收到数据处理机发来的数据包后， 提 取数据包中的设备 *+ ，查找该移动设备和 数 据 通 信 服 务 代 理 之间的连接， 并把去掉 *+ 的数据包在该连接上发送出去。 接收端 （移动设备） 接收到数据包的格式：
图% 系பைடு நூலகம்网络拓扑图
! 系统设计 !$% 系统构架
通过研究与实验， 作者提出建立了一个系统原型来模拟移 动设备的数据集成， 系统构架如下： 采用一台计算机作为通信 搭桥服务器， 其 +( 地址和服务端口为固定的； 多台具有活动 +( 地址的计算机作为数据通信服务代理， 规定每一台数据通信服 务代理为一组， 每一台数据通信服务代理下可有多台数据处理 机，同一台数据通信服务代理下的数据处理机的地位平等； 多 个移动设备终端， 每个移动设备终端只属于其中的某一组数据
作者简介： 谢义洲 （%AR.0 ） ， 男， 中南大学硕士生， 主要研究方向： 网络通信， 信息集成。
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计算机工程与应用
理机启动后， 以客户的身份登录到数据通信服务代理； 设备启 动后， 先以客户的身份登录到通信搭桥服务器， 并从通信搭桥 服 务 器 处 获 取 本 组 数 据 通 信 服 务 代 理 的 *- 地 址 和 端 口 号 ， 然 后断开与通信搭桥服务器的连接， 并用所得到的数据通信服务 代理的 *- 地址和端口号，以客户的身份和数据通信服务代理 建立连接。 在该系统中， 由于设备和数据处理机很多， 若由通信搭桥 服务器对设备和数据处理机之间传输的数据进行转发， 容易形 成瓶颈。 因此， 作者为每组设备引入一个数据通信服务代理， 从 而很容易地实现移动设备和数据处理机之间的透明信息交换， 数据通信服务代理只起数据转发的功能， 而不关心数据的具体 内容。
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引言
在国民生产和生活中， 常常有许多设备的现场数据需要采
通信服务代理。系统网络拓扑如图 % 所示。
集， 对数据进行集中处理， 集成历史数据， 实现信息的集成。由 于各种采集数据源可能分布在不同的地理位置， 故采用移动设 备对现场数据进行采集。要对设备采集的数据进行集成， 设备 所采集到的数据必须经过网络传输给数据服务器或者是数据 处理机进行处理， 并存储到数据库中去； 通常这些数据源的现 场情况比较复杂、 环境比较恶劣、 设备移动。 由于无法架设网线 到数据采集现场， 移动设备采用无线方式上网是一个很好的选 择， 这里， 移动设备采用 ’()* 方式上网。 在现实工业生产中， 由于某种需要， 数据处理机可能处于 局域网内部， 也可能为活动 +( 地址的计算机， 而移动设备采用 ’()* 方式上网，通过 ’()* 上网的设备只有局域网 +( 地址， 在这种情况下， 设备无法和数据处理机进行信息交换。 为此， 作 者对这一问题进行研究。 各部分功能如下： 通信搭桥服务器保存数据通信服务代理 端口号以及组号等信息， 为设备和数据通信服 的 +, 、 +( 地 址 、 务代理提供通信搭桥的功能， 不参与采集数据的传输； 数据通 信服务代理的作用是为设备和数据处理机之间建立一条链路， 当设备和数据处理机之间进行数据传输时， 数据通信服务代理 对数据包进行转发， 从而实现设备和数据处理机之间的数据通 信， 达到数据集成的目的； 设备的作用是采集现场数据， 并把数 据提交给数据处理机； 数据处理机对设备采集的数据进行后台 处理， 并将其最终存储到数据库中去。 系统工作原理： 通信搭桥服务器启动后， 开启服务， 并处于 侦听网络事件的状态中； 数据通信服务代理启动后， 先以客户 端口 的身份登录到通信搭桥服务器， 报 告 自 己 的 +, 、 +( 地 址 、 号、 组号等信息， 然后断开与通信搭桥服务器的连接， 启动服 务， 让数据通信服务代理处于侦听网络事件的状态中； 数据处
报文命令 ‘, ’ 用在如下 一 些 事 件 ： !数 据 处 理 机 登 录 到 数 据通信服务代理后， 若无设备在线， 数据通信服务代理返回给 数据通信服务代理通告各 数据处理机的应答； "有 设 备 下 线 ， 在线数据处理机； 若无数 #设 备 登 录 到 数 据 通 信 服 务 代 理 后 ， 据处理机在线， 数据通信服务代理返回给设备的应答； $数 据 处理机下线，并且是该数据通信服务代理上最后一个下线的， 数据通信服务代理通告各在线设备。 在下列事件发生时使用： 报文命令 ‘0 ’ !数 据 处 理 机 发 数 据包给指定的设备， 而数据包无法到达， 数据通信服务代理返 回给数据处理机的应答； " 设备发给数据处理机的数据包无法 到达， 数据通信服务代理返回给设备的应答。 时， 数据通信服务代理返回给数据发送 使用报文 命 令 ‘0 ’ 端的报文信息为 “对方不在线， 信息无法送达” 。 使用报文命令； 和 ‘, ’ ， 仅当下列事件发生时， 数据包中有数据报文， 其他 ‘( ’ 事件无数据报文。 有设备在线， 数据通信服务代理发 !数 据 处 理 机 登 录 后 ， 回的应答包， 格式如下：
信息
若 *+ 为 ".1111， 则表示数据处理机要将信息发给所有在 线的设备。
" 设备发给数据处理机信息的格式
发送端 （移动设备） 发送数据包的格式：
信息
数据通信服务代理接收到移动设备发来的数据包后， 把设 发给下面的数据处理机。 备的 *+ 和数据包进行重新打包， 接收端 （数据处理机） 接收到数据包的格式：
7<2(%’-(： @H36 K2KC; 3F9;:L75C6 2F 3FE:;1293:F 3F9CD;293:F 6J69C1 M26CL :F L3EEC;CF9 4:524 2;C2 FC9N:;O$+F 9H36 6J69C1， 5:117F35293:F 6C;8C; K;:83LC6 E:; L292 9;2EE35 6C;835C 2DCF9 2FL L292 25P736393:F CP73K1CF96 N39H 5:117F35293:F 6C;835C6$?FL 5:117F35293:F 43FO 36 C692M436HCL 9: ;C243QC 9HC 3F9CD;293:F :E 9HC 25P736393:F L292 MC9NCCF 9HC L292 25P736393:F CP73K1CF96 2FL 9HC L292 K;:5C66:;6 832 L292 9;2EE35 6C;835C 2DCF9$@HC 5:117F35293:F K;:9:5:46 :E 2KK435293:F 42JC; 2;C LC63DFCL 3F 9H36 K2KC;$+9 246: L365766C6 H:N 9: C692M436H 9HC 5:117F35293:F 43FO MC9NCCF 9HC L292 25P736393:F CP73K1CF96 2FL 9HC L292 K;:5C66:;6 3F LC9234$ =*>?$%42： 4:524 2;C2 FC9N:;O， 3FE:;1293:F 3F9CD;293:F 9C5HF3P7C ， 5:117F35293:F 6C;8C;， L292 9;2EE35 6C;835C 2DCF9