通信及編程技術(shù)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備管理中的應用

劉影倩

摘要：近年來，經(jīng)濟的發(fā)展，促進我國科技水平的提升。隨著科技的進步，信息時代的到來，為人們的生活提供了無限的可能性，計算機網(wǎng)絡傳遞傳輸信息的速度逐漸提升，人們的生活也因此用了很大的便利。計算機通信網(wǎng)絡應用的范圍也因此而擴大，這也就使得其通信網(wǎng)絡的可靠性變得更加重要。本文就通信及編程技術(shù)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備管理中的應用展開探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)網(wǎng)絡管理；無源光網(wǎng)絡；通信；程序設計

引言

時代在不斷的發(fā)展進步，計算機網(wǎng)絡技術(shù)在我國也得到了不斷的發(fā)展。計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)已經(jīng)成為了一種重要的網(wǎng)絡信息傳輸手段，其抗干擾性是十分良好的，計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)有利于數(shù)據(jù)的傳輸。

1數(shù)據(jù)接入網(wǎng)背景

目前EPON用戶接入主要有兩種方式：OLT（光線路終端）端PON口進行分光后直接接入用戶家中，再通過ONT（光網(wǎng)絡終端）轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口；OLT端PON口進行分光后接入ONU（光網(wǎng)絡單元），轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，然后直接通過網(wǎng)線接入用戶家中。對于FTTH用戶，主要配置操作集中于OLT設備上，目前使用的主要是華為MA5680T設備和少量中興C220設備；對于FTTB（光纖到大樓）用戶，主要操作在OLT及ONU上，目前主要使用的ONU有華為MA5626與中興F820、F821等。

2計算機通信網(wǎng)絡可靠性設計的具體標準

計算機通信網(wǎng)絡的可靠性需要輔以具體的措施加以優(yōu)化，進而避免產(chǎn)生問題。我國以及國際都對計算機網(wǎng)絡有著具體的規(guī)定和標準。網(wǎng)絡的拓展性因為網(wǎng)絡體系架構(gòu)逐漸形成開放式，所以整體上有了很大的發(fā)展。先進技術(shù)的應用能夠令計算機網(wǎng)絡可靠性增強，選擇合適的軟硬件也是提高網(wǎng)絡安全水平的重要方法。

3計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)具有的特點

（1）網(wǎng)絡通信技術(shù)具有多樣性。隨著時代的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡通訊技術(shù)也應運而生。計算機網(wǎng)絡通訊技術(shù)是一種新型通信手段，可以達到多種信息傳輸?shù)囊螅⑶疫@一技術(shù)的傳輸方法和手段多種多樣，以現(xiàn)代化的計算機網(wǎng)絡技術(shù)以及基礎設施為基礎，再結(jié)合通訊技術(shù)的發(fā)展成果，讓通信手段更加趨于現(xiàn)代化，進而提傳輸速度。（2）網(wǎng)絡通信技術(shù)具有創(chuàng)新性。如今正處于信息時代，在這一時代中計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)起著很好的推動作用，有助于通信技術(shù)的不斷發(fā)展，同時，也是現(xiàn)代化網(wǎng)絡技術(shù)的最新發(fā)展成果。與此同時，我們不斷發(fā)展創(chuàng)新基礎技術(shù)，在一定程度上也有助于網(wǎng)絡通信技術(shù)的發(fā)展進步，網(wǎng)絡通訊技術(shù)具有的優(yōu)勢以及特點就是可以不斷的與時俱進。

4程序主要結(jié)構(gòu)

4.1通信主要結(jié)構(gòu)

典型的TCP通信涉及如下4個基本步驟：

使用socket（）創(chuàng)建TCP套接字。

使用connect（）建立到達服務器的連接。

使用send（）和recv（）通信。

使用close（）關(guān)閉連接。

在與設備通信之前，需要建立程序與目的設備的連接，使用WSAStartup啟用Windows套接字，這里采用Winsock2類型套接字，使用示例如下：WSAStartup（MAKEWORD（2，2），&wsaData）；再創(chuàng)建socket套接字，這里使用IPv4網(wǎng)絡協(xié)議的套接字類型，使用示例如下：socket（AF_INET，SOCK_STREAM，IPPROTO_TCP）；啟用套接字通信支持后，設置目的通信設備的IP地址與對應端口，這里使用Telnet協(xié)議使用的23端口，srvaddr.sin是C++中套節(jié)字的結(jié)構(gòu)體，包含多種通信參數(shù)，我們只需要賦予必要的socket通信參數(shù)，如IP地址、通信端口及使用的網(wǎng)絡協(xié)議。基本結(jié)構(gòu)如下：

srvaddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（IP）；

srvaddr.sin_port=htons（23）；

srvaddr.sin_family=AF_INET；

至此，通信開始前的準備工作已經(jīng)完成，通過connect（）函數(shù)即可創(chuàng)建socket連接，使用示例如下：connect（sock，（sockaddr*）&srvaddr，sizeof（sockaddr_in））；為了能夠及時接收通信數(shù)據(jù)與反饋，接收過程采用單獨的線程，在建立通信連接后就創(chuàng)建此接收線程，中間使用循環(huán)函數(shù)，直到關(guān)閉通信連接后退出。接收數(shù)據(jù)使用的是recv（）函數(shù)，能夠監(jiān)聽連接端口，返回對端端口發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)返回監(jiān)聽狀態(tài)。接收數(shù)據(jù)存放于單獨的字符串中，供數(shù)據(jù)分析處理使用。在socket通信中可以采用send（）函數(shù)發(fā)送命令，send（）函數(shù)的參數(shù)需要建立的socket，發(fā)送字符串命令及字符串長度，由于輸入回車后設備才會執(zhí)行命令，發(fā)送命令末尾的＼n表示回車符號，使用示例如下：send（sock，"***＼n"，n，0）；

4.2數(shù)據(jù)保護

數(shù)據(jù)保護技術(shù)的作用是創(chuàng)造故障或者錯誤發(fā)生空間，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設備管理中應用了數(shù)據(jù)保護技術(shù)之后能夠配置備用設備，而且當計算機通信網(wǎng)絡出現(xiàn)了故障或者錯誤之后能夠及時連接備用設備，從而達到維持網(wǎng)絡正常運行的目的。網(wǎng)絡規(guī)劃設計的過程當中，數(shù)據(jù)保護技術(shù)對于網(wǎng)絡資源的利用效率較高，因此對于故障的應對能力也會增強。此外數(shù)據(jù)保護技術(shù)能夠為備用資源的優(yōu)化配置提供數(shù)據(jù)支持。當然看到數(shù)據(jù)保護技術(shù)的優(yōu)點的同時，也要看到數(shù)據(jù)保護技術(shù)在資源浪費上的問題。由于數(shù)據(jù)保護技術(shù)對于空閑資源的需求量，所以當沒有空閑資源的支撐之后它處理故障的效率非常低。

4.3數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)

處理過程主要是目的信息循環(huán)匹配，通過接收到的所有字符數(shù)據(jù)和目標信息之間的匹配，來判斷下一步發(fā)送何操作命令，程序處理層次由switch-case條件選擇結(jié)構(gòu)完成，每執(zhí)行一次操作配置后進入下一層結(jié)構(gòu)。在Telnet通信協(xié)議中，發(fā)送的數(shù)據(jù)并不是按所有反饋數(shù)據(jù)一次性發(fā)送，在反饋數(shù)據(jù)較長時，往往會分為多個數(shù)據(jù)包。我們并不知道每次分送數(shù)據(jù)的長度，期望的目標參數(shù)可能會被隔斷發(fā)送，所以在程序中選擇了接收完所有反饋數(shù)據(jù)包后再進行分析處理操作。為了防止接收線程存儲操作與處理線程的操作相互干擾，這里使用了一個信號量作為判斷依據(jù)，接收線程在接收數(shù)據(jù)時候信號量會產(chǎn)生變化，處理線程按時檢測信號量，當信號量不再產(chǎn)生變化時，即表示所有數(shù)據(jù)包已經(jīng)接收完畢，處理線程再進行操作，此時接收線程處于監(jiān)聽狀態(tài)，不再對存儲數(shù)據(jù)進行操作。在匹配到某目標信息后，則發(fā)送對應的操作命令對設備進行配置，當發(fā)送完操作命令后，處理線程再次返回到檢測信號量的狀態(tài)等待下次處理反饋信息。對于多線程的處理，要注意線程間的公共變量，對另一個線程中的數(shù)據(jù)要謹慎操作，否則很容易造成數(shù)據(jù)混亂，最好由一個臨時變量來完成數(shù)據(jù)傳遞，保留原變量數(shù)據(jù)。由于每個線程的數(shù)據(jù)是分離的，包括主程序線程，在新線程中想要讀取主線程中變量數(shù)據(jù)時，需要使用指針來完成。這是多線程編程中需要注意的內(nèi)容。

結(jié)語

社會仍然在不斷地進步和發(fā)展，計算機技術(shù)也會越來越完善，通信網(wǎng)絡的可靠性設計技術(shù)水平也會不斷地提升。對于 FTTB 用戶的開通，只需要填入對應設備的 IP 地址與端口序號即可，數(shù)秒鐘即可打開或者關(guān)閉對應端口；對于FTTH 用戶需要填入 OLT 設備 IP 地址、PON 口號、端口序號及用戶 ONT 設備序列號，即可自動進行配置工作，較原先的手動配置，節(jié)約了至少一半以上的時間。使用程序化配置后，只需要必要信息，剩下的命令配置工作全部可以由程序自動完成。在引入通信編程后，除了用戶開通工作，也為其他數(shù)據(jù)管理工作，如批量管理網(wǎng)絡設備、查詢統(tǒng)計設備信息等開辟了一條新的道路，程序的應用能夠有效減少重復性的數(shù)據(jù)管理工作，同時提升了工作的效率和避免了一些不必要的手動配置帶來的錯誤。

參考文獻

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[2]劉元剛 . 計算機通信及網(wǎng)絡遠程控制技術(shù)的應用與可靠性提升 [J]. 自動化與儀器儀表，2018（11）.

（作者單位：中船重工第七〇三研究所）