數(shù)據(jù)通信論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)據(jù)通信論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

二、數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用及發(fā)展前景

（一）移動(dòng)數(shù)據(jù)通信在業(yè)務(wù)上的應(yīng)用

1.移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用是利用移動(dòng)通信的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，它不僅可以作為固定的數(shù)據(jù)通信，還能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)的圖文傳真、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)取Ｓ捎谝苿?dòng)數(shù)據(jù)的通信設(shè)備具有個(gè)性化的特點(diǎn)，因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候往往會(huì)由于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口會(huì)被人們多次使用，所以會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)擁堵的情況，由此便造成了多個(gè)連接終端不順利進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸。但是移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，我們只需要根據(jù)正常的程序進(jìn)行，一個(gè)終端只負(fù)責(zé)一個(gè)用戶，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省３酥猓苿?dòng)數(shù)據(jù)通信還能夠?qū)崿F(xiàn)電腦與電腦之間的遠(yuǎn)程操作和簡單的數(shù)據(jù)傳送，這樣就利于人們在業(yè)務(wù)頻繁的時(shí)候，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而達(dá)到省時(shí)高效的目的。由此可以發(fā)現(xiàn)，移動(dòng)數(shù)據(jù)的通信可以使用戶及時(shí)的收發(fā)消息。

2.幀中繼技術(shù)應(yīng)用。所謂的幀中繼應(yīng)用，主要是指使用光纖作為主要的傳輸方式，由于幀中繼由于具有出錯(cuò)率低的技術(shù)特點(diǎn)，從而受到了人們的廣泛關(guān)注。目前為止，這種技術(shù)被作為主要的寬帶數(shù)據(jù)接口，也是交換數(shù)據(jù)的一種手段。但是這種方式不適用語音或者是視頻這類傳輸，其具有特定的服務(wù)特性。

篇（2）

2西門子CP544的通訊協(xié)議

CP544卡是西門子S5系列的專門的點(diǎn)對點(diǎn)串口通訊卡。它有3種通訊協(xié)議，分別是RK512、3964和OPENDRIVER協(xié)議。其中前兩種協(xié)議因?yàn)樾枰O(shè)置西門子PLC能識別的目的地址，所以只能在西門子系列的設(shè)備中使用。要與電能表進(jìn)行通訊，只能采用OPENDRIVER協(xié)議。該協(xié)議的特點(diǎn)是不管通訊設(shè)備的地址，只需確定西門子PLC側(cè)的發(fā)送地址和接收地址即可。圖3為西門子PLC通過CP544卡與電能表通訊的示意圖。在圖3中，PLC程序?qū)⒅付ǖ陌l(fā)送數(shù)據(jù)塊通過SEND發(fā)送程序塊，在物理上經(jīng)CP544通訊卡與新電能表進(jìn)行串口通訊，將請求報(bào)文發(fā)送給電能表。而電能表中的數(shù)據(jù)報(bào)文也通過串口通訊方式經(jīng)CP544卡再經(jīng)過RECEIVE－ALL接收程序塊存放到指定的接收數(shù)據(jù)塊中。串口通訊一個(gè)最基本的要求就是通訊雙方的通訊參數(shù)設(shè)置必須一致。根據(jù)電能表的要求，CP544卡有以下設(shè)置。通訊基本參數(shù)：通訊模式選擇：MODE2Variableusefuldatalength（endcharacter）波特率：2400b/s數(shù)據(jù)位：8位停止位：1位奇偶校驗(yàn)：無流量控制：無字節(jié)傳送監(jiān)控時(shí)間：20ms第一個(gè)結(jié)束識別字節(jié)（endcharacter1）：03H（這個(gè)非常關(guān)鍵，設(shè)置03是為了與電能表的報(bào)文終止位相適應(yīng)，否則通訊不能成功）第二個(gè)結(jié)束識別字節(jié)（endcharacter2）：00H另外數(shù)據(jù)接收地址也在CP544卡設(shè)置軟件中進(jìn)行設(shè)置如表2：在表2中，分別設(shè)置了CP544卡兩個(gè)通訊接口的接收地址分別為DB11和DB12，接收字長最大為64個(gè)字。通訊接口從CP544卡到RS485/232轉(zhuǎn)換器，再到電能表的通訊鏈路的通訊接口接線如圖4所示。

3通訊程序編寫

按照前面部分所述的報(bào)文收發(fā)格式及CP544的相關(guān)協(xié)議要求，對西門子PLC與電能表通訊的控制程序進(jìn)行了重新編寫和調(diào)試，在程序的編寫調(diào)試過程中，解決了電能表報(bào)文應(yīng)答式收發(fā)存儲、電能表數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)碼解碼、不同數(shù)制格式的轉(zhuǎn)換和臨界數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了新的電能表與PLC的數(shù)據(jù)通訊，使得電度值在上位機(jī)上得以重新顯示并自動(dòng)打印。

篇（3）

2USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)

WindowsZO00/XP驅(qū)動(dòng)程序。以Windows2000操作系統(tǒng)為例,Windows2000系統(tǒng)可以使用多種驅(qū)動(dòng)程序，圖2中顯示了其中幾種。WDM驅(qū)動(dòng)程序的分層。WDM采用分層驅(qū)動(dòng)的方法,即在用戶應(yīng)用程序和硬件設(shè)備之間存在著幾個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)程序,每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)一層,且不同層上的驅(qū)動(dòng)程序可以相互調(diào)用。為適用于即插即用系統(tǒng),WDM重新定義了驅(qū)動(dòng)程序的分層結(jié)構(gòu),其主要包含如下三種類型的驅(qū)動(dòng)程序，即總線驅(qū)動(dòng)程序、功能驅(qū)動(dòng)程序和過濾驅(qū)動(dòng)程序。WDM驅(qū)動(dòng)程序的組成。簡單地說,驅(qū)動(dòng)程序是一些例程的集合,它們被動(dòng)地存在,等待主機(jī)系統(tǒng)軟件(PnP管理器、I/O管理器、電源管理等)來調(diào)用或激活它們。具體驅(qū)動(dòng)程序不同,其所包含的例程也不同。驅(qū)動(dòng)程序入口例程:處理驅(qū)動(dòng)程序的初始化。DriverEntry例程是驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn),由FO管理器在驅(qū)動(dòng)程序加載時(shí)調(diào)用它負(fù)責(zé)執(zhí)行一些初始化操作,主要工作是設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο?DriverEniry)中指向各種例程的指針。在其驅(qū)動(dòng)程序中必須包括這些例程的具體函數(shù)實(shí)現(xiàn),以便主機(jī)系統(tǒng)軟件的調(diào)用。即插即用例程:處理PnP設(shè)備的添加!刪除和停止。從用戶的角度來看,即插即用是很容易理解的,當(dāng)連接某個(gè)新設(shè)備時(shí),Windows會(huì)自動(dòng)識別,并提示用戶選擇正確的驅(qū)動(dòng)程序,之后它就可以被使用了;當(dāng)設(shè)備被斷開時(shí),Windows將檢測到這個(gè)事件并作相關(guān)處理,不需要用戶的干預(yù)。USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。Windows下的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序遵循WDM標(biāo)準(zhǔn),其主要分為三個(gè)層次:最高層,是用戶開發(fā)的被稱為USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序;中間層為USB類驅(qū)動(dòng)程序,在Windows98中為us-bd.sys;最低層為主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序,有兩種主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序,即通用主機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)程序和開放主機(jī)控制器接口。

篇（4）

2數(shù)據(jù)通信的分類

1）有線數(shù)據(jù)通信。①數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN），主要由四部分組成，分別是用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道及網(wǎng)絡(luò)控制管理中心。DDN是一種數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，它把數(shù)字通信技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起。②分組交換網(wǎng)（PSPDN），又稱為X.25網(wǎng)，采用CCITTX.25協(xié)議。PSPDN采用存儲—轉(zhuǎn)發(fā)的方式，將用戶傳來的報(bào)文分割成一定長度的數(shù)據(jù)段，并在各數(shù)據(jù)段上添加控制信息，構(gòu)成一個(gè)能在網(wǎng)上傳輸?shù)膸в械刂返姆纸M組合群體。PSPDN的主要優(yōu)點(diǎn)是為了達(dá)到多用戶同時(shí)使用，可同時(shí)開放多條虛通路于一條電路上，并具有先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能和動(dòng)態(tài)路由選擇功能，但通信性能較差。③幀中繼網(wǎng)，起源于X.25分組交換技術(shù)，主要包括存取設(shè)備、交換設(shè)備、公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)三部分。幀中繼網(wǎng)它可在幀中繼幀中將不同長度的用戶數(shù)據(jù)組包封，并在網(wǎng)絡(luò)傳輸前添加控制及尋址信息。2）無線數(shù)據(jù)通信。無線數(shù)據(jù)通信是以有線數(shù)據(jù)通信為基礎(chǔ)，而采用無線電波傳送數(shù)據(jù)的通信方式，也可稱為移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信相結(jié)合的產(chǎn)物，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)之間或人與計(jì)算機(jī)終端之間的通信。無線數(shù)據(jù)通信也是依靠有線數(shù)據(jù)網(wǎng)將網(wǎng)路應(yīng)用擴(kuò)展至便攜式用戶。

3網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議

篇（5）

1.2過程變量應(yīng)用層接口1）過程變量標(biāo)識符在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，過程變量由其所在的數(shù)據(jù)集（DS_Name）和其在數(shù)據(jù)集中的位偏移量（Var_Offset）來標(biāo)識[6]。通過總線傳送時(shí)，過程變量由邏輯地址和被傳送的數(shù)據(jù)集的位偏移量來識別。2）AVI原語應(yīng)用變量接口AVI定義了變量提供給總線的服務(wù)。應(yīng)用變量接口原語只訪問通信存儲器的端口，并沒有觸發(fā)總線的通信。在應(yīng)用變量接口中，過程變量是單個(gè)訪問的，屬于數(shù)據(jù)集的一部分。為了提高傳輸效率，屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)集的過程變量作為一個(gè)堅(jiān)固的整體進(jìn)行傳送和存儲。過程變量和其所在數(shù)據(jù)集的刷新定時(shí)器一起在一次不可分割的操作中獲取[7]。應(yīng)用變量接口AVI原語分為3類：單個(gè)變量訪問，集合訪問，群集訪問。

2過程數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)思路

2.1過程數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)計(jì)

2.1.1過程數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在鏈路層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于數(shù)據(jù)集的一部分，數(shù)據(jù)集由其DS_Name來標(biāo)識。

2.1.2過程數(shù)據(jù)鏈路層接口函數(shù)設(shè)計(jì)此函數(shù)用于實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)模塊的初始化功能。首先，讀取配置文件建立相應(yīng)的端口屬性表來建立初值。然后進(jìn)行差錯(cuò)判斷，分為通信存儲器標(biāo)識和端口地址的判斷，如果超出了系統(tǒng)設(shè)定的最大值，那么初始化過程失敗。只有在以上條件為真的情況下，才初始化強(qiáng)制變量表和數(shù)據(jù)集預(yù)定表。2）過程“l(fā)p_put_dataset”此函數(shù)用于數(shù)據(jù)集的發(fā)送，從應(yīng)用拷貝一個(gè)數(shù)據(jù)集到通信存儲器中的端口。首先，要對輸入?yún)?shù)的合法性進(jìn)行檢查，主要是對通信存儲器和端口地址進(jìn)行檢查，判斷是否在系統(tǒng)設(shè)定的范圍內(nèi)。在完成參數(shù)檢查后，開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，將數(shù)據(jù)拷入相應(yīng)的端口中，同時(shí)，前一次的數(shù)據(jù)集將被覆蓋。3）過程“l(fā)p_get_dataset”此函數(shù)用于接收數(shù)據(jù)集，即從端口拷貝一個(gè)數(shù)據(jù)集和其刷新定時(shí)器到應(yīng)用層。首先，要檢查輸入?yún)?shù)的合法性，分別是對通信存儲器標(biāo)識和端口地址的值的判斷。然后，根據(jù)相應(yīng)的端口屬性表，將端口中的數(shù)據(jù)集和刷新定時(shí)器拷貝到應(yīng)用提供的內(nèi)存中。

2.2過程變量應(yīng)用層的設(shè)計(jì)

2.2.1過程變量應(yīng)用層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）單個(gè)變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于單個(gè)變量，利用結(jié)構(gòu)體PV_NAME來描述一個(gè)變量，如下：2）集合變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集合變量使用結(jié)構(gòu)體PV_SET來標(biāo)識同一個(gè)數(shù)據(jù)集的一組變量，包括每個(gè)變量拷入（或拷出）的內(nèi)存地址以及整個(gè)數(shù)據(jù)集的刷新定時(shí)器。3）群集變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)群集結(jié)構(gòu)體PV_Cluster標(biāo)識一組PV_Set，由通信存儲器進(jìn)行排序。

2.2.2過程數(shù)據(jù)應(yīng)用層接口函數(shù)設(shè)計(jì)1）函數(shù)“ap_put_variable”此函數(shù)用于單個(gè)變量的發(fā)送，從應(yīng)用內(nèi)存地址空間拷貝一個(gè)單個(gè)過程變量及檢查變量到通信存儲器。首先，檢查PV_NAME參數(shù)的合法性，從PV_NAME中獲取數(shù)據(jù)集DS_NAME的信息，接著調(diào)用lp_get_dataset函數(shù)從相應(yīng)的端口讀取數(shù)據(jù)集，然后根據(jù)PV_NAME中var_type類型，分7種情況進(jìn)行數(shù)組元素個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)派生類型的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果將過程變量和檢查變量拷貝到數(shù)據(jù)集中，變量上一次的值被覆蓋。在上述過程完成后，調(diào)用lp_put_dataset函數(shù)將數(shù)據(jù)集拷貝到宿端口中。2）函數(shù)“ap_get_variable”此函數(shù)用于單個(gè)變量的接收，從通信存儲器拷貝一個(gè)過程變量及檢查變量和刷新定時(shí)器到應(yīng)用內(nèi)存的地址空間。首先，要對PV_NAME進(jìn)行參數(shù)檢查，然后根據(jù)PV_NAME獲取的端口信息，調(diào)用lp_get_dataset函數(shù)從相應(yīng)的端口獲取數(shù)據(jù)集。接著就根據(jù)算法從數(shù)據(jù)集中獲取過程變量和檢查變量。3）函數(shù)“ap_put_set”此函數(shù)用于集合變量的發(fā)送，在一次不可分割的操作中，從應(yīng)用內(nèi)存地址空間拷貝集合變量到端口。首先，獲取PV_LIST中DS_NAME信息，根據(jù)相應(yīng)的ts_id和port_address調(diào)用lp_get_dataset函數(shù)獲取數(shù)據(jù)集。接著，將變量寫進(jìn)數(shù)據(jù)集中，在進(jìn)行此操作前，先對PV_LIST進(jìn)行參數(shù)的檢查。在檢查完成后，調(diào)用lp_put_dataset函數(shù)將數(shù)據(jù)集拷貝至相應(yīng)的端口。4）函數(shù)“ap_get_set”此函數(shù)用于集合變量的接收，在一次不可分割的操作中，從端口拷貝屬于同一個(gè)集合中的過程變量到應(yīng)用內(nèi)存地址空間。首先，對PV_LIST進(jìn)行參數(shù)的檢查，檢查通過后，根據(jù)PV_LIST中DS_NAME的信息，調(diào)用lp_get_dataset函數(shù)獲取數(shù)據(jù)集，然后根據(jù)算法將數(shù)據(jù)集中的變量進(jìn)行提取，實(shí)現(xiàn)群集變量接收的功能。5）函數(shù)“ap_put_cluster”此函數(shù)用于群集變量的發(fā)送，從應(yīng)用拷貝一個(gè)變量群集到通信存儲器中，屬于同一個(gè)PV_SET的變量一起拷貝。其實(shí)現(xiàn)的過程和函數(shù)ap_put_set相同，只是在參數(shù)檢查上改為對PV_SET的檢查。6）函數(shù)“ap_get_cluster”此函數(shù)用于群集變量的接收，從通信存儲器拷貝過程變量的一個(gè)群集到本地用戶實(shí)體。其實(shí)現(xiàn)的過程和函數(shù)ap_get_set基本相同，不同點(diǎn)在于參數(shù)檢查是對PV_SET的檢查。

3過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)協(xié)議通信測試驗(yàn)證

3.1測試驗(yàn)證平臺由于變量服務(wù)對于MVB和WTB通信存儲器的訪問原理和實(shí)現(xiàn)過程相同，因此測試基于MVB設(shè)備間的過程數(shù)據(jù)通信來驗(yàn)證鏈路層和應(yīng)用層接口功能[8]。本測試連接以D113為核心的MVB主設(shè)備、UIC網(wǎng)關(guān)A、B兩組的MVB通信板以及MVB協(xié)議分析設(shè)備，組成擁有一主、三從的MVB通信網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示，連接無誤后各套設(shè)備上電準(zhǔn)備，UIC網(wǎng)關(guān)的兩組從設(shè)備分別與電腦主機(jī)通過以太網(wǎng)相連，MVB協(xié)議分析設(shè)備通過USB與電腦主機(jī)相連。

3.2過程數(shù)據(jù)鏈路層測試及驗(yàn)證首先啟動(dòng)D113MVB板卡的PC104核心模塊進(jìn)入winxp系統(tǒng)，啟動(dòng)UIC網(wǎng)關(guān)MVB板下位機(jī)VxWorks系統(tǒng)。然后啟動(dòng)上位機(jī)Tornado集成開發(fā)環(huán)境，運(yùn)行FTP服務(wù)器程序Tftpd32，建立連接后，下載MVB實(shí)時(shí)協(xié)議棧代碼。接著就開始進(jìn)行端口配置，在測試中，配置0x001，0x002，0x005為源端口，接收來自D113MVB板卡發(fā)出的數(shù)據(jù)，3個(gè)端口功能碼分別為0，1，4，接收字節(jié)數(shù)為2，4，32，配置0x008，0x009，0x00a為宿端口，向D113MVB板發(fā)送數(shù)據(jù)，功能碼為2，接收的字節(jié)數(shù)為8，測試結(jié)果如圖4，圖5所示。鏈路層接口向上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)集的讀寫操作，對于應(yīng)用是不可見的，因此，為了測試的可視性，在上層應(yīng)用中設(shè)計(jì)了兩個(gè)函數(shù)ap_get_dataset和ap_put_dataset，這兩個(gè)函數(shù)調(diào)用了鏈路層lp_put_dataset和lp_get_dataset這兩個(gè)收發(fā)數(shù)據(jù)集的函數(shù)，測試時(shí)能實(shí)時(shí)反應(yīng)出收發(fā)數(shù)據(jù)的情況。通過以上兩個(gè)結(jié)果圖可以看出，D113板卡和UIC網(wǎng)關(guān)的MVB板卡能準(zhǔn)確地互相接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了過程數(shù)據(jù)鏈路層能正常的進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，功能得以實(shí)現(xiàn)。

3.3過程數(shù)據(jù)應(yīng)用層測試及驗(yàn)證應(yīng)用層的測試針對集合和群集變量的收發(fā)進(jìn)行了試驗(yàn)。在進(jìn)行集合變量測試時(shí)，配置主設(shè)備端口0x004為源端口，功能碼為4，從設(shè)備配置相應(yīng)的宿端口。群集變量測試配置0x003端口，數(shù)據(jù)0x10和0xAA在數(shù)組1中，0xA1A2在數(shù)組2中，兩個(gè)數(shù)組整合成一個(gè)變量集合發(fā)送。測試結(jié)果如圖6~8所示。根據(jù)圖6~8，集合變量和群集變量能準(zhǔn)確的收發(fā)和接收，驗(yàn)證了實(shí)時(shí)協(xié)議變量應(yīng)用層接口能正常使用，功能得以驗(yàn)證。

篇（6）

數(shù)據(jù)報(bào)分為報(bào)文頭部和數(shù)據(jù)部兩部分，其格式如圖2所示。報(bào)文頭部由6字節(jié)組成，第1、2字節(jié)AB表示報(bào)文長度，即報(bào)文頭部長度加上數(shù)據(jù)部長度；第3、4字節(jié)CD表示整個(gè)報(bào)文的校驗(yàn)和；第5、6字節(jié)XX表示應(yīng)答ACK；第7、8字節(jié)GH表示報(bào)文序號。數(shù)據(jù)報(bào)長度AB范圍為0~65535，所以一個(gè)報(bào)文最大為8KB。數(shù)據(jù)部長度等于報(bào)文長度（AB）減去報(bào)文頭長度（8B）。2.2數(shù)據(jù)處理與報(bào)文處理數(shù)據(jù)處理包括分割上層應(yīng)用提供的數(shù)據(jù)，以及從報(bào)文還原拼接數(shù)據(jù)；報(bào)文處理包括格式化報(bào)文以提供給串口發(fā)送以及從串口讀取報(bào)文、校驗(yàn)報(bào)文、提取數(shù)據(jù)。

1.2.1數(shù)據(jù)分割

協(xié)議從應(yīng)用程序接口獲取應(yīng)用程序提供的數(shù)據(jù)并以流式數(shù)據(jù)寫入發(fā)送方數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；然后以事先設(shè)定的數(shù)據(jù)分割長度取數(shù)據(jù)，長度不足的部分則全部取出，取數(shù)據(jù)指針移動(dòng)相應(yīng)距離。

1.2.2報(bào)文組裝

報(bào)文的組裝過程如下：

（1）計(jì)算取出數(shù)據(jù)的長度，填入報(bào)文第1、2字節(jié)；

（2）報(bào)文第3~6字節(jié)全部置0；

（3）計(jì)算報(bào)文序號GH；

（4）計(jì)算校驗(yàn)和，從第1字節(jié)開始，每兩個(gè)字節(jié)為一個(gè)單元進(jìn)行分割，末尾不足兩字節(jié)則在其后補(bǔ)0，再將這些單元進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和，結(jié)果存在檢驗(yàn)和字段中第3、4字節(jié)；

（5）將取出的數(shù)據(jù)接在報(bào)文頭部后面，將整個(gè)報(bào)文寫入報(bào)文緩沖區(qū)。

1.2.3報(bào)文拆分

報(bào)文拆分的具體步驟如下：

（1）從報(bào)文緩沖區(qū)按報(bào)文長度獲取報(bào)文數(shù)據(jù)；

（2）計(jì)算校驗(yàn)和，方法同報(bào)文組裝里的計(jì)算方法：如果校驗(yàn)和不為0xFFFF，則傳輸過程中發(fā)生差錯(cuò)，丟棄此報(bào)文；如果校驗(yàn)和為0xFFFF，取出報(bào)文長度及報(bào)文序號，計(jì)算數(shù)據(jù)部長度，取出數(shù)據(jù)。

1.2.4數(shù)據(jù)拼接

將從報(bào)文取出的數(shù)據(jù)填入接收方數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，寫數(shù)據(jù)指針移動(dòng)相應(yīng)距離；接收完最后一個(gè)數(shù)據(jù)后，協(xié)議將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)提供給上層應(yīng)用程序，寫數(shù)據(jù)指針恢復(fù)初始值。

1.3數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過程

數(shù)據(jù)報(bào)傳輸情況分為考慮定時(shí)器超時(shí)和不考慮定時(shí)器超時(shí)兩種，定時(shí)器超時(shí)處理應(yīng)屬于中斷調(diào)用。

1.3.1傳輸過程數(shù)據(jù)報(bào)傳輸過程如下：

（1）在進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)傳輸前，發(fā)送方將數(shù)據(jù)分割并裝進(jìn)報(bào)文，ACK置為0x0000，計(jì)算報(bào)文序號，再將報(bào)文送入報(bào)文緩沖區(qū)。

（2）開始發(fā)送時(shí)，串口按已經(jīng)設(shè)定的工作方式和波特率工作，從報(bào)文緩沖區(qū)獲取報(bào)文數(shù)據(jù)并發(fā)送。

（3）發(fā)送方發(fā)送完畢一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)后，停止發(fā)送，啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，準(zhǔn)備接收響應(yīng)。

（4）接收方串口接收數(shù)據(jù)并填入報(bào)文緩沖區(qū)。

（5）接收方從報(bào)文緩沖區(qū)獲取報(bào)文數(shù)據(jù)，進(jìn)行校驗(yàn)：

①若接收方校驗(yàn)結(jié)果為正確，則取出數(shù)據(jù)；若接收的ACK=0x0011并且收到的序號等于前面一個(gè)報(bào)文的序號，則將數(shù)據(jù)覆蓋到前一塊數(shù)據(jù)，否則將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；記錄報(bào)文序號，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x1111的報(bào)文。

②若接收方校驗(yàn)結(jié)果為錯(cuò)誤，則丟棄數(shù)據(jù)報(bào)，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x1110的報(bào)文，通知發(fā)送方重發(fā)。

（6）接收方每次處理完數(shù)據(jù)報(bào)均初始化并啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，剛收到數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)關(guān)閉定時(shí)器。

（7）發(fā)送方收到響應(yīng)報(bào)文，校驗(yàn)通過則關(guān)閉定時(shí)器，獲取ACK，若ACK=0x1111，則發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)；若ACK=0x1110，則重發(fā)當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)（ACK置0x0011）。如果校驗(yàn)不通過就丟棄此數(shù)據(jù)報(bào)，仍保持定時(shí)器計(jì)時(shí)。

（8）雙方重復(fù)以上步驟直到最后一個(gè)報(bào)文發(fā)送完畢。

（9）發(fā)送方發(fā)送最后一個(gè)報(bào)文完成后，發(fā)送數(shù)據(jù)部為空、ACK=0x0001的報(bào)文提示數(shù)據(jù)傳輸完畢，若此報(bào)文發(fā)送后收到重傳響應(yīng)，則重發(fā)此數(shù)據(jù)報(bào)（ACK仍置0x0001）。

1.3.2定時(shí)器超時(shí)處理

若發(fā)送方定時(shí)器達(dá)到發(fā)送方超時(shí)等待時(shí)間仍未收到響應(yīng)報(bào)文，則重傳當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)（ACK置0x0011），連續(xù)超時(shí)三次還沒收到應(yīng)答則停止發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，清空報(bào)文緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并向應(yīng)用程序返回通信失敗。若接收方定時(shí)器達(dá)到接收方超時(shí)等待時(shí)間仍未收到報(bào)文，清空報(bào)文緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，關(guān)閉定時(shí)器，并向上層應(yīng)用程序返回通信失敗。

篇（7）

中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商IP數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)，基本覆蓋了所有省會(huì)節(jié)點(diǎn)和大部分地市節(jié)點(diǎn)，采用核心、匯聚和接入3層結(jié)構(gòu)。它們基本都采用BGPMPLSVPN承載業(yè)務(wù)，建立了服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）體系，在全網(wǎng)部署了IGP／LDP快速收斂功能，并部署了MPLSTEFRR鏈路保護(hù)功能，域內(nèi)路由協(xié)議采用IS－IS，并通過MP－iBGP傳播MPLSVPN路由信息。

1．2鐵路既有IP數(shù)據(jù)網(wǎng)

鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由建設(shè)于不同時(shí)期的客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)、鐵通公司劃轉(zhuǎn)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)及鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)（TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)）3個(gè)相對獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋了鐵路總公司，各鐵路局的調(diào)度中心，京滬、京石武、武廣、甬臺溫、溫福、鄭西、滬寧、滬杭等已建成的客運(yùn)專線沿線站段、動(dòng)車所等業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由核心節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。骨干網(wǎng)絡(luò)暫采用北京、武漢、西安、上海局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)路由器作為臨時(shí)域間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，滿足各鐵路局對總公司區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間，以及各鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)需求。客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)采用MPLSVPN實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載。既有普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)大部分為鐵通公司劃轉(zhuǎn)鐵路之前的鐵通建設(shè)，目前各鐵路局網(wǎng)進(jìn)行基礎(chǔ)通信網(wǎng)改造工程，在改造完成后基本實(shí)現(xiàn)了對既有普速線所有車站的覆蓋，并實(shí)現(xiàn)了與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)的整合。鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)為2層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，覆蓋鐵路總公司、鐵路局及部分車站。隨著網(wǎng)絡(luò)安全工程的實(shí)施，鐵路總公司、鐵路局機(jī)關(guān)局域網(wǎng)實(shí)行三網(wǎng)分離，即局域網(wǎng)被分割成內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)、安全生產(chǎn)網(wǎng)、外部服務(wù)網(wǎng)3個(gè)邏輯子網(wǎng)，分屬于不同的安全域。TMIS網(wǎng)絡(luò)以路局為分界點(diǎn)，路局以上是骨干網(wǎng)，路局以下是基層網(wǎng)，總公司至各路局為星形組網(wǎng)。目前TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)（即鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)）未實(shí)現(xiàn)整合。

2鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)為以既有數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ)，整合成一張綜合的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對不涉及行車安全及資金往來的鐵路信息系統(tǒng)和通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載，采用適合鐵路需求的技術(shù)策略，提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。

2．1骨干網(wǎng)建設(shè)方案

骨干網(wǎng)絡(luò)由匯接節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)組成。骨干網(wǎng)匯接節(jié)點(diǎn)設(shè)置在鐵路總公司；轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)設(shè)置在北京、西安、武漢、上海、成都；接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置在各鐵路局。每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置2臺路由器。骨干網(wǎng)為一個(gè)獨(dú)立自治域。北京、武漢、西安轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成半網(wǎng)狀連接方式，相鄰骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間互聯(lián)，每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)與總公司節(jié)點(diǎn)間直聯(lián)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)流量在骨干網(wǎng)層面轉(zhuǎn)發(fā)；骨干網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)同時(shí)與2個(gè)大區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)。骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間采用10GEWAN接口互聯(lián)。

2．2區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

每個(gè)鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均作為一個(gè)獨(dú)立的自治域，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間的互訪通過骨干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由鐵路局所在地的核心節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)相對集中的匯聚節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)組成。接入節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)間、匯聚節(jié)點(diǎn)到核心節(jié)點(diǎn)間的連接，在城市范圍內(nèi)或有需求的節(jié)點(diǎn)，采用星形或環(huán)形方式接入上層節(jié)點(diǎn)，在鐵路沿線范圍，接入節(jié)點(diǎn)采用鏈型雙歸方式接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)。對于接入節(jié)點(diǎn)，采用分層PE技術(shù)，在大型車站部署SPE節(jié)點(diǎn)，小型站段或工區(qū)部署UPE節(jié)點(diǎn)。

2．3既有數(shù)據(jù)網(wǎng)整合方案

由于TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著貨票、確報(bào)、調(diào)度、車號自動(dòng)識別、行車安全監(jiān)控（5T）、鐵路辦公自動(dòng)化、統(tǒng)計(jì)、工務(wù)、財(cái)務(wù)核算等多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，因此，鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)與TMIS網(wǎng)絡(luò)的整合要分步驟實(shí)施。第一步：TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間存在大量互通需求，因此沒有對承載業(yè)務(wù)做嚴(yán)格的訪問隔離，而鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用VPN方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入，為避免對TDMS廣域網(wǎng)承載業(yè)務(wù)造成影響，第一步將承載的全部業(yè)務(wù)以一個(gè)統(tǒng)一VPN接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)。第二步：新的信息業(yè)務(wù)直接接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)，TMIS既有業(yè)務(wù)逐步向鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)割接，業(yè)務(wù)割接后TMIS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)性能及配置情況，融入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)各類節(jié)點(diǎn)中，實(shí)現(xiàn)一張統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。

2．4技術(shù)策略

鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用骨干網(wǎng)絡(luò)及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)二級構(gòu)建，在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)，采用分層PE構(gòu)建。鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)鏈路由OTN承載，采用10GE接口；鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)核心、匯聚節(jié)點(diǎn)間的鏈路及接入節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)間的鏈路，主要由OTN承載，采用GE接口；接入節(jié)點(diǎn)間的鏈路主要由光纖承載，采用GE接口。為保證數(shù)據(jù)網(wǎng)對業(yè)務(wù)承載的可靠性，數(shù)據(jù)網(wǎng)要求OTN承載網(wǎng)啟用保護(hù)機(jī)制，并利用傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制、數(shù)據(jù)網(wǎng)故障檢測恢復(fù)機(jī)制及兩者的協(xié)調(diào)配合，來共同保證數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性。數(shù)據(jù)網(wǎng)通過lay－er3MPLSVPN實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載，保證不同業(yè)務(wù)組的安全隔離，采用OptionB方式實(shí)現(xiàn)VPN跨域互通；將layer2MPLSVPN作為補(bǔ)充，提供基于MartiniVLL業(yè)務(wù)。采用區(qū)分業(yè)務(wù)（DiffServ）同時(shí)結(jié)合CBQ以及CAR等多種技術(shù)方式，來保證各類業(yè)務(wù)的QoS。骨干網(wǎng)絡(luò)依靠高帶寬的設(shè)計(jì)提供網(wǎng)絡(luò)的輕載來保證SLA，采用IPDSCP、IPTOS和MPLSEXP字段標(biāo)識QoS等級；在PE路由器實(shí)現(xiàn)QoS的等級化標(biāo)記，根據(jù)初始業(yè)務(wù)類型提供6類服務(wù)等級對應(yīng)6種隊(duì)列；部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)，如GSM－R／GPGS、會(huì)議電視、軟交換等，考慮直接在區(qū)域網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)下設(shè)置獨(dú)立的PE接入設(shè)備，基于物理端口進(jìn)行分類和標(biāo)識。在全網(wǎng)部署路由快速收斂功能，啟用BFD完成快速鏈路故障探測，先期在骨干網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間對重要業(yè)務(wù)（如GSM－R／GPRS業(yè)務(wù)）進(jìn)行MPLS－TEFRR的部署。域內(nèi)路由協(xié)議采用IS－IS，并通過MP－iBGP傳播MPLSVPN路由信息，域間協(xié)議采用E－BGP。骨干網(wǎng)絡(luò)及各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均為獨(dú)立AS。在骨干網(wǎng)接入路由器部署流量采集設(shè)備，在鐵路總公司節(jié)點(diǎn)設(shè)置流量分析與統(tǒng)計(jì)服務(wù)器，對各鐵路局引入骨干網(wǎng)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對異常流量進(jìn)行告警。數(shù)據(jù)網(wǎng)為鐵路專網(wǎng)綜合IP網(wǎng)，與公眾互聯(lián)網(wǎng)采用物理隔離；全網(wǎng)通過實(shí)施MPLSVPN，完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的隔離；網(wǎng)絡(luò)支持分域、分權(quán)管理；對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)配置，遵循最小化服務(wù)原則，關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不需要的物理端口及服務(wù)；對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)行交互式訪問安全措施；支持對接入業(yè)務(wù)限速處理；在IS－IS、BGP等協(xié)議中啟用校驗(yàn)和認(rèn)證功能；網(wǎng)管區(qū)域的防火墻具有入侵檢測功能；在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)端口開啟I－SISHello的MD5認(rèn)證；在區(qū)域網(wǎng)出口限制BGP對等體（peer）以外IP地址對179端口的訪問。在MPLS環(huán)境下向IPv6演進(jìn)，在所有IPv6業(yè)務(wù)不需隔離時(shí)，可采用6PE技術(shù)實(shí)現(xiàn)；在IPv6業(yè)務(wù)需隔離的情況下，可采用6VPE技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

篇（8）

有效保障數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，就必須充分發(fā)揮技術(shù)人力資源的作用，積極構(gòu)建起健全完善的數(shù)據(jù)通信平臺，并積極對系統(tǒng)平臺的安全性進(jìn)行科學(xué)的全面的評估。作為一名合格具備專業(yè)化技術(shù)的人員，應(yīng)按照相關(guān)制度要求和標(biāo)準(zhǔn)流程，設(shè)置科學(xué)的評估方式，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)的評估，并適時(shí)給予安全調(diào)整，準(zhǔn)確分析潛在的用戶群體以及信息源，并對他們進(jìn)行安全評估和識別，充分了解數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展實(shí)際，以此為出發(fā)點(diǎn)開展系統(tǒng)安全性的分析活動(dòng)。

1.2及時(shí)排查隱存的安全威脅

定期開展網(wǎng)絡(luò)安全的檢查與維修活動(dòng)，以及時(shí)確保數(shù)據(jù)信息的可靠性與真實(shí)性得到有效的安全確認(rèn)，避免服務(wù)器的終端設(shè)備以及信息網(wǎng)中的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備受到惡意破壞，防止系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)受到不法分子的嚴(yán)重攻擊，達(dá)到對數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的信息進(jìn)行保密的目的。所以這就要求專業(yè)化的技術(shù)人員需以對網(wǎng)絡(luò)安全性的有效評估為前提，全面仔細(xì)存在的隱形的安全威脅，積極設(shè)置高效的網(wǎng)管設(shè)置等形式，不斷優(yōu)化系統(tǒng)漏洞，拒絕一切不法分析用戶的對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的入侵和攻擊，降低安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

2路由器與交換機(jī)漏洞的發(fā)現(xiàn)和防護(hù)

作為通過遠(yuǎn)程連接的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享是大部分用戶均會(huì)使用到的，不管這樣的連接方式是利用何種方式進(jìn)行連接，都難以避開負(fù)載路由器以及交換機(jī)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這是這樣，這些設(shè)備存在著某些漏洞極容易成為黑客的攻擊的突破口。從路由器與交換機(jī)存在漏洞致因看，路由與交換的過程就是于網(wǎng)絡(luò)中對數(shù)據(jù)包進(jìn)行移動(dòng)。在這個(gè)轉(zhuǎn)移的過程中，它們常常被認(rèn)為是作為某種單一化的傳遞設(shè)備而存在，那么這就需要注意，假如某個(gè)黑客竊取到主導(dǎo)路由器或者是交換機(jī)的相關(guān)權(quán)限之后，則會(huì)引發(fā)損失慘重的破壞。縱觀路由與交換市場，擁有最多市場占有率的是思科公司，并且被網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域人員視為重要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也正因?yàn)樵摴镜漠a(chǎn)品普及應(yīng)用程度較高，所以更加容易受到黑客攻擊的目標(biāo)。比如，在某些操作系統(tǒng)中，設(shè)置有相應(yīng)的用于思科設(shè)備完整工具，主要是方便管理員對漏洞進(jìn)行定期的檢查，然而這些工具也被攻擊者注意到并利用工具相關(guān)功能查找出設(shè)備的漏洞所在，就像密碼漏洞主要利用JohntheRipper進(jìn)行攻擊。所以針對這類型的漏洞防護(hù)最基本的防護(hù)方法是開展定期的審計(jì)活動(dòng)，為避免這種攻擊，充分使用平臺帶有相應(yīng)的多樣化的檢查工具，并在需要時(shí)進(jìn)行定期更新，并保障設(shè)備出廠的默認(rèn)密碼已經(jīng)得到徹底清除；而針對BGP漏洞的防護(hù)，最理想的辦法是于ISP級別層面處理和解決相關(guān)的問題，假如是網(wǎng)絡(luò)層面，最理想的辦法是對攜帶數(shù)據(jù)包入站的路由給予嚴(yán)密的監(jiān)視，并時(shí)刻搜索內(nèi)在發(fā)生的所有異常現(xiàn)象。

3交換機(jī)常見的攻擊類型

3.1MAC表洪水攻擊

交換機(jī)基本運(yùn)行形勢為：當(dāng)幀經(jīng)過交換機(jī)的過程會(huì)記下MAC源地址，該地址同幀經(jīng)過的端口存在某種聯(lián)系，此后向該地址發(fā)送的信息流只會(huì)經(jīng)過該端口，這樣有助于節(jié)約帶寬資源。通常情況下，MAC地址主要儲存于能夠追蹤和查詢的CAM中，以方便快捷查找。假如黑客通過往CAM傳輸大量的數(shù)據(jù)包，則會(huì)促使交換機(jī)往不同的連接方向輸送大量的數(shù)據(jù)流，最終導(dǎo)致該交換機(jī)處在防止服務(wù)攻擊環(huán)節(jié)時(shí)因過度負(fù)載而崩潰。

3.2ARP攻擊

這是在會(huì)話劫持攻擊環(huán)節(jié)頻發(fā)的手段之一，它是獲取物理地址的一個(gè)TCP/IP協(xié)議。某節(jié)點(diǎn)的IP地址的ARP請求被廣播到網(wǎng)絡(luò)上后，這個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)收到確認(rèn)其物理地址的應(yīng)答，這樣的數(shù)據(jù)包才能被傳送出去。黑客可通過偽造IP地址和MAC地址實(shí)現(xiàn)ARP欺騙，能夠在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量的ARP通信量使網(wǎng)絡(luò)阻塞，ARP欺騙過程如圖1所示。

3.3VTP攻擊

以VTP角度看，探究的是交換機(jī)被視為VTP客戶端或者是VTP服務(wù)器時(shí)的情況。當(dāng)用戶對某個(gè)在VTP服務(wù)器模式下工作的交換機(jī)的配置實(shí)施操作時(shí)，VTP上所配置的版本號均會(huì)增多1，當(dāng)用戶觀察到所配置的版本號明顯高于當(dāng)前的版本號時(shí)，則可判斷和VTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)同步。當(dāng)黑客想要入侵用戶的電腦時(shí)，那他就可以利用VTP為自己服務(wù)。黑客只要成功與交換機(jī)進(jìn)行連接，然后再本臺計(jì)算機(jī)與其構(gòu)建一條有效的中繼通道，然后就能夠利用VTP。當(dāng)黑客將VTP信息發(fā)送至配置的版本號較高且高于目前的VTP服務(wù)器，那么就會(huì)致使全部的交換機(jī)同黑客那臺計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)同步，最終將全部除非默認(rèn)的VLAN移出VLAN數(shù)據(jù)庫的范圍。

4安全防范VLAN攻擊的對策

4.1保障TRUNK接口的穩(wěn)定與安全

通常情況下，交換機(jī)所有的端口大致呈現(xiàn)出Access狀態(tài)以及Turnk狀態(tài)這兩種，前者是指用戶接入設(shè)備時(shí)必備的端口狀態(tài)，后置是指在跨交換時(shí)一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。對Turnk進(jìn)行配置時(shí)，能夠避免開展任何的命令式操作行為，也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)于跨交換狀態(tài)下一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。正是設(shè)備接口的配置處于自適應(yīng)的自然狀態(tài)，為各項(xiàng)攻擊的發(fā)生埋下隱患，可通過如下的方式防止安全隱患的發(fā)生。首先，把交換機(jī)設(shè)備上全部的接口狀態(tài)認(rèn)為設(shè)置成Access狀態(tài)，這樣設(shè)置的目的是為了防止黑客將自己設(shè)備的接口設(shè)置成Desibarle狀態(tài)后，不管以怎樣的方式進(jìn)行協(xié)商其最終結(jié)果均是Accese狀態(tài)，致使黑客難以將交換機(jī)設(shè)備上的空閑接口作為攻擊突破口，并欺騙為Turnk端口以實(shí)現(xiàn)在局域網(wǎng)的攻擊。其次是把交換機(jī)設(shè)備上全部的接口狀態(tài)認(rèn)為設(shè)置成Turnk狀態(tài)。不管黑客企圖通過設(shè)置什么樣的端口狀態(tài)進(jìn)行攻擊，這邊的接口狀態(tài)始終為Turnk狀態(tài)，這樣有助于顯著提高設(shè)備的可控性[3]。最后對Turnk端口中關(guān)于能夠允許進(jìn)出的VLAN命令進(jìn)行有效配置，對出入Turnk端口的VLAN報(bào)文給予有效控制。只有經(jīng)過允許的系類VLAN報(bào)文才能出入Turnk端口，這樣就能夠有效抑制黑客企圖通過發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)文而進(jìn)行攻擊，保障數(shù)據(jù)傳送的安全性。

4.2保障VTP協(xié)議的有效性與安全性

VTP（VLANTrunkProtocol，VLAN干道協(xié)議）是用來使VLAN配置信息在交換網(wǎng)內(nèi)其它交換機(jī)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)注冊的一種二層協(xié)議，它主要用于管理在同一個(gè)域的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)VLANs的建立、刪除以及重命名。在一臺VTPServer上配置一個(gè)新的VLAN時(shí)，該VLAN的配置信息將自動(dòng)傳播到本域內(nèi)的其他所有交換機(jī)，這些交換機(jī)會(huì)自動(dòng)地接收這些配置信息，使其VLAN的配置與VTPServer保持一致，從而減少在多臺設(shè)備上配置同一個(gè)VLAN信息的工作量，而且保持了VLAN配置的統(tǒng)一性。處于VTP模式下，黑客容易通過VTP實(shí)現(xiàn)初步入侵和攻擊，并通過獲取相應(yīng)的權(quán)限，以隨意更改入侵的局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部架構(gòu)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞和混亂。所以對VTP協(xié)議進(jìn)行操作時(shí)，僅保存一臺設(shè)置為VTP的服務(wù)器模式，其余為VTP的客戶端模式。最后基于保障VTP域的穩(wěn)定與安全的目的，應(yīng)將VTP域全部的交換機(jī)設(shè)置為相同的密碼，以保證只有符合密碼相同的情況才能正常運(yùn)作VTP，保障網(wǎng)絡(luò)的安全。

篇（9）

2當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中存在的主要安全隱患

2.1網(wǎng)絡(luò)病毒

當(dāng)前，Internet已經(jīng)成為了各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒的最大傳播途徑，一旦用戶終端被網(wǎng)絡(luò)病毒感染，就可能造成與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的其他用戶終端被連帶感染，特別是當(dāng)前病毒的破壞形式多種多樣，能在不被發(fā)現(xiàn)的情況下對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制、篡改和毀壞，也可以通過侵入終端內(nèi)部對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行攻擊，從而造成數(shù)據(jù)通信質(zhì)量下降或中斷。在政府機(jī)構(gòu)或企業(yè)中，一些非法分子出于經(jīng)濟(jì)或政治目的，通過對政府機(jī)關(guān)網(wǎng)或企業(yè)局域網(wǎng)的服務(wù)器植入病毒，造成機(jī)密信息外泄，從而造成不可估量的損失，嚴(yán)重時(shí)還可能威脅到國家安全和社會(huì)穩(wěn)定。

2.2黑客攻擊

正常的網(wǎng)絡(luò)通信是通過合法訪問的形式實(shí)現(xiàn)的，而在現(xiàn)實(shí)中，一些網(wǎng)絡(luò)黑客出于不同的目的，在未經(jīng)允許的情況下就利用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、服務(wù)器以及操作系統(tǒng)上的安全漏洞進(jìn)行非法訪問，使得系統(tǒng)內(nèi)部的信息和數(shù)據(jù)被盜取或刪改等，從而造成系統(tǒng)崩潰、重要信息丟失或泄露等嚴(yán)重事件。

2.3管理缺失

在實(shí)際工作中，很多用戶在利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)沒有充分重視安全方面的問題。一方面沒有投入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，或者投入時(shí)只重視服務(wù)器、交換機(jī)等硬件設(shè)備的性能而忽略了安全防護(hù)性；另一方面由于相關(guān)技術(shù)人員和管理人員缺乏，使得信息的使用和傳輸非常隨意，再加上對傳輸和終端設(shè)備的入網(wǎng)安全性檢測工作不嚴(yán)，容易被不法分子在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置后門，從而給數(shù)據(jù)通信安全造成威脅。

3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中的安全防范技術(shù)措施

3.1對網(wǎng)絡(luò)入侵進(jìn)行檢測

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信一般都是基于TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上完成的，在這個(gè)過程中可以加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)訪問行為的監(jiān)視和分析，判斷其是否屬于合法訪問的范疇。一旦發(fā)現(xiàn)其存在違反安全策略的行為，就要立即對訪問實(shí)施攔截，同時(shí)發(fā)出報(bào)警，提示相關(guān)工作人員進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

3.2實(shí)施訪問控制

首先，對不同的訪問用戶設(shè)置不同的安全權(quán)限。通過設(shè)置不同的安全權(quán)限可以有效防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問敏感信息，避免了機(jī)密信息數(shù)據(jù)的外泄。其次，局域網(wǎng)用戶還應(yīng)做好內(nèi)部訪問外網(wǎng)的控制，通過部署網(wǎng)絡(luò)版防火墻等方式杜絕外部病毒和木馬程序順著訪問路徑入侵。最后，采用認(rèn)證技術(shù)來限制用戶訪問網(wǎng)絡(luò)。用戶只有通過門戶網(wǎng)站或客戶端的形式完成認(rèn)證步驟，才能實(shí)施對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。

3.3進(jìn)行數(shù)據(jù)加密將信息數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行加密，被接收之后通過解密機(jī)進(jìn)行還原，從而有效提高數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。目前常用的數(shù)據(jù)加密技術(shù)有兩種：

（1）端到端加密技術(shù)。在數(shù)據(jù)信息的發(fā)送端和接收端同時(shí)以加密的形式存在。

（2）鏈路加密技術(shù)。在數(shù)據(jù)信息的傳輸過程中以加密的形式存在。在實(shí)際應(yīng)用中，這兩種加密技術(shù)一般混合采用，以提高數(shù)據(jù)信息的安全性。

篇（10）

2命令／應(yīng)答式通信協(xié)議

2．1協(xié)議框架

V8＿Loader（監(jiān)控主機(jī)，PC）與V8＿Agent（目標(biāo)機(jī)）之間采用命令／應(yīng)答式通信協(xié)議進(jìn)行命令、數(shù)據(jù)、狀態(tài)等信息的傳送．通信過程總是由監(jiān)控主機(jī)首先向目標(biāo)機(jī)發(fā)送一個(gè)命令包，目標(biāo)機(jī)在收到命令包后，執(zhí)行相應(yīng)讀寫操作，再根據(jù)通信協(xié)議向監(jiān)控主機(jī)回送相應(yīng)的狀態(tài)應(yīng)答包．因?yàn)檫h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對于不同命令的反應(yīng)實(shí)效性是不一樣的，為了便于管理，將協(xié)議命令分為三種類型，包括立即命令、緩沖命令和數(shù)據(jù)命令．立即命令信息量短，用于需要馬上執(zhí)行的命令；緩沖命令用于對可延時(shí)命令進(jìn)行延時(shí)管理，主要是對數(shù)據(jù)包進(jìn)行管理；數(shù)據(jù)命令主要是用來對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)包裝．三種命令的具體定義如下：（1）立即命令：目標(biāo)機(jī)接收到立即命令后進(jìn)行校驗(yàn)，如果正確則立即執(zhí)行，完成相應(yīng)控制和狀態(tài)查詢等功能，并回送狀態(tài)應(yīng)答包．若校驗(yàn)不正確，則不進(jìn)行處理和響應(yīng)．（2）緩沖命令：目標(biāo)機(jī)接收到緩沖命令后，首先存儲在緩沖區(qū)中，并不立即執(zhí)行，當(dāng)監(jiān)控主機(jī)發(fā)送執(zhí)行命令后才執(zhí)行緩沖區(qū)中的命令；執(zhí)行完成后，也不立即向監(jiān)控主機(jī)回送狀態(tài)應(yīng)答包，而是將執(zhí)行結(jié)果存儲在緩沖區(qū)中，當(dāng)接收到監(jiān)控主機(jī)發(fā)來的查詢命令時(shí)，才將緩沖區(qū)中的狀態(tài)應(yīng)答信息作為查詢命令的應(yīng)答包回送給監(jiān)控主機(jī)．（3）數(shù)據(jù)命令：目標(biāo)機(jī)接收到數(shù)據(jù)命令后，將數(shù)據(jù)放在緩沖區(qū)中，同時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)，根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)包接收后不回送狀態(tài)應(yīng)答包給監(jiān)控主機(jī)．

2．2協(xié)議包格式

協(xié)議包從傳輸方向上分為兩類：上行協(xié)議包，由監(jiān)控主機(jī)發(fā)送，目標(biāo)機(jī)接收；下行協(xié)議包，由目標(biāo)機(jī)發(fā)送，監(jiān)控主機(jī)接收．其中上行協(xié)議包又包括立即命令包、緩沖命令包和數(shù)據(jù)命令包三種類型；下行協(xié)議包又包括狀態(tài)應(yīng)答包和數(shù)據(jù)應(yīng)答包兩種類型．各種協(xié)議包的格式如下：（1）立即命令包：監(jiān)控主機(jī)發(fā)送的立即命令，包括前導(dǎo)字符、命令長度、命令內(nèi)容和校驗(yàn)字節(jié)等部分．立即命令的類型包括很多種，具體使用中可以根據(jù)需要添加和擴(kuò)展．（2）緩沖命令包：監(jiān)控主機(jī)發(fā)送的緩沖命令，也是實(shí)際的功能命令，包括前導(dǎo)字符、命令長度、命令內(nèi)容和校驗(yàn)字節(jié)等部分．緩沖命令包從功能上分為擦除命令、上傳命令、下載命令、轉(zhuǎn)移命令等，根據(jù)需要可以添加不同的功能命令．（3）數(shù)據(jù)命令包：監(jiān)控主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)命令，用來向目標(biāo)機(jī)的接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)注入一個(gè)數(shù)據(jù)塊，包括前導(dǎo)字符、數(shù)據(jù)塊長度、數(shù)據(jù)塊內(nèi)容和校驗(yàn)字節(jié)等部分．（4）狀態(tài)應(yīng)答包：目標(biāo)機(jī)發(fā)送的狀態(tài)應(yīng)答信息，對來自監(jiān)控主機(jī)的立即命令進(jìn)行響應(yīng)，包括長度、狀態(tài)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)字節(jié)等部分，長度表示狀態(tài)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，狀態(tài)數(shù)據(jù)根據(jù)立即命令的不同而不同，從而給宿主機(jī)發(fā)送不同的狀態(tài)響應(yīng)．（5）數(shù)據(jù)應(yīng)答包：目標(biāo)機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)應(yīng)答包是功能命令的數(shù)據(jù)塊，包括長度、數(shù)據(jù)塊和校驗(yàn)字節(jié)等部分，長度表示數(shù)據(jù)塊的字節(jié)數(shù)，數(shù)據(jù)塊是從宿主機(jī)接收到的具體數(shù)據(jù)信息．

3軟件實(shí)現(xiàn)方法

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件具體實(shí)現(xiàn)分為兩部分，分別為目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的V8＿Agent，監(jiān)控主機(jī)上運(yùn)行的V8＿Loader程序．本文按照圖2所示的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)．軟件整體設(shè)計(jì)框圖如圖3所示［9］．下面分別從目標(biāo)機(jī)和監(jiān)控主機(jī)兩個(gè)方面對該系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明．

3．1V8＿Agent的實(shí)現(xiàn)

V8＿Agent主要完成各種通信協(xié)議命令的解析、執(zhí)行，在V8＿Loader的控制下，將數(shù)據(jù)傳送到目標(biāo)機(jī)的指定區(qū)域，或?qū)⒛繕?biāo)機(jī)指定區(qū)域的數(shù)據(jù)傳給V8＿Loader．圖4給出了目標(biāo)機(jī)解析命令的運(yùn)行過程，主要分為以下幾個(gè)步驟執(zhí)行：（1）初始化所有通信端口和緩沖區(qū)，轉(zhuǎn)步驟（2），進(jìn)入通信端口選擇過程；（2）采用自動(dòng)識別方法對通信端口進(jìn)行識別，按照預(yù)先設(shè)定的通道順序查詢各端口，首先查到數(shù)據(jù)的端口將被選擇為臨時(shí)端口；如果從臨時(shí)端口接收到一個(gè)正確的命令，則認(rèn)為收到該命令的通信通道就是當(dāng)前選擇的通信通道，將當(dāng)前通道選擇標(biāo)志送給通信通道選擇標(biāo)志，完成通信通道的選擇；（3）識別到可用通信端口后，執(zhí)行命令解析過程；由所接收信息包的第一個(gè)字符確定監(jiān)控主機(jī)送來的包類型；如果是緩沖命令包則執(zhí)行步驟（4），數(shù)據(jù)命令包執(zhí)行步驟（5），立即命令包執(zhí)行步驟（6），其他轉(zhuǎn)步驟（7）；（4）接收到緩沖命令包后，將接收到的數(shù)據(jù)暫存到命令接收緩沖區(qū)，當(dāng)監(jiān)控主機(jī)確認(rèn)目標(biāo)機(jī)正確接收了緩沖命令后，再將其切換到命令執(zhí)行緩沖區(qū)，并設(shè)置命令執(zhí)行緩沖區(qū)狀態(tài)為命令就緒狀態(tài)后轉(zhuǎn)步驟（7）；（5）接收到數(shù)據(jù)命令包后，將接收到的數(shù)據(jù)暫存到數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)，當(dāng)監(jiān)控主機(jī)確認(rèn)目標(biāo)機(jī)正確接收了該包數(shù)據(jù)后，設(shè)置數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)狀態(tài)為數(shù)據(jù)就緒狀態(tài)后轉(zhuǎn)步驟（7）；（6）接收到立即命令包后，根據(jù)命令包類型執(zhí)行不同的功能命令，同時(shí)給監(jiān)控主機(jī)回送一個(gè)應(yīng)答包，并轉(zhuǎn)步驟（7）；如果接收的是執(zhí)行緩沖區(qū)中命令的命令，則執(zhí)行命令緩沖區(qū)中存儲的緩沖命令，執(zhí)行完畢后轉(zhuǎn)步驟（7）；（7）結(jié)束本次通信命令解析過程，轉(zhuǎn)步驟（2）

3．2V8＿Loader的實(shí)現(xiàn)

V8＿Loader軟件在監(jiān)控主機(jī)上運(yùn)行，采用Vis－ualC＋＋6．0進(jìn)行開發(fā)．V8＿Loader完成通信接口選擇、文件管理、數(shù)據(jù)打包等功能，并按照通信協(xié)議與V8＿Agent進(jìn)行通信，完成數(shù)據(jù)上下傳．考慮到未來擴(kuò)展應(yīng)用功能方面的需求，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)時(shí)不僅需要提供如前面應(yīng)用說明中的完整功能，還需要為未來的嵌入式應(yīng)用提供其它方面的支持．因此V8＿Loader在實(shí)現(xiàn)時(shí)，采用了如圖5所示的多層次結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化了軟件的層次結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)軟件的可擴(kuò)展性，提高軟件的廣泛適應(yīng)性．界面管理層直接向用戶提供文件上傳、數(shù)據(jù)下載等用戶界面管理，完成對文件的管理操作．文件上傳是要將指定數(shù)據(jù)文件或程序文件的內(nèi)容上傳到目標(biāo)機(jī)指定區(qū)域，而數(shù)據(jù)下載則是從目標(biāo)機(jī)指定區(qū)域下載的指定長度二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存到主機(jī)的文件中．此外界面管理層還向用戶提供了轉(zhuǎn)移執(zhí)行、FLASH擦除等功能．線程處理層完成基于文件和控制界面的監(jiān)控功能處理．它將上傳文件、下載數(shù)據(jù)區(qū)分成若干個(gè)包，通過調(diào)用功能處理層的上、下傳支持函數(shù)來完成文件數(shù)據(jù)的上傳和數(shù)據(jù)下載功能．線程處理層同時(shí)完成對界面上的進(jìn)度條的實(shí)時(shí)處理與更新，完成與用戶之間的信息交換，完成文件數(shù)據(jù)的讀取與存儲功能．功能處理層是真正的上傳、下載、轉(zhuǎn)移等功能的處理模塊，按照協(xié)議規(guī)定通過通信管理層與V8＿A－gent之間進(jìn)行協(xié)議命令及上下傳數(shù)據(jù)的交互，完成規(guī)定大小數(shù)據(jù)的上傳與下載．通信管理層提供各種通信功能到不同總線接口的映射．在總線驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上，完成通信字符到協(xié)議包的簡單轉(zhuǎn)換工作．總線驅(qū)動(dòng)層可以根據(jù)實(shí)際的通信端口添加相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，可以很方便的擴(kuò)展其他通信總線，從而完成對通信端口的底層管理．