數據通信論文全文(5篇)

1信號系統(tǒng)中DCS網絡特點及傳輸信息類型

城市軌道交通信號系統(tǒng)的DCS網絡包含有線部分和無線部分。有線網絡部分是指軌旁設備之間的數據通信，為信號系統(tǒng)提供專用有線信息傳輸，為控制中心、車站、場段之間提供有線傳輸通道，建立局域網連接。無線部分主要是列車上的移動無線設備和地面軌旁無線單元之間建立的車地雙向通信。如上所述，在信號系統(tǒng)的DCS網絡中，可以根據不同的組網方式，構建不同的網絡結構，形成連接信號系統(tǒng)相關設備的通信網。而在這樣的網絡中，傳遞的信息就包含大量的管理信息、行車數據信息、ATS信息、維護信息、數據記錄信息等。DCS系統(tǒng)網絡連接設備一般連接方式需要說明的是DCS網絡結構是多樣的，隨著實際地鐵線路情況、所連接的設備情況、以及技術發(fā)展和應用情況有不同變化。從圖1中可以看出，信號系統(tǒng)DCS網絡具有連接設備類型多、數量大，信息傳輸種類繁多的特點。如果在DCS網絡中信息沒有合理的傳輸定義，使網絡中任何一個數據幀的傳輸都要遍及整個網絡，導致所有與網絡連接的設備都接收到，這樣就會嚴重的消耗掉網絡整體帶寬。因此，在DCS網絡傳輸信息量較大時（如早、晚運行高峰時等），如不對網絡進行合理設置，就可能產生網絡風暴。網絡風暴發(fā)生時，與網絡連接的部分設備也可能會由于無法應對網絡流量的大幅波動導致故障，進而引發(fā)故障面擴大的情況發(fā)生，對運營產生嚴重影響，這就需要對網絡中的信息傳輸進行合理優(yōu)化。

2VLAN技術特點及在DCS網絡中的應用

VLAN技術是將局域網設備從邏輯上劃分成一個個網段，從而實現虛擬工作組數據交換。由于VLAN設置是在交換機上按邏輯來劃分，而不是傳統(tǒng)上的只能從物理上劃分，因此VLAN技術的出現，可以滿足根據實際應用情況，將同一物理局域網內不同用戶邏輯地劃分成不同的廣播域需求。在設計VLAN并實現應用時，首先要確定如何劃分VLAN。較為常見的VLAN劃分方式包括：按照端口劃分，按照MAC地址劃分、基于網絡層劃分、以及基于IP廣播和基于規(guī)則等方式。其中應用最為廣泛、也是最有效的，是按照端口劃分的方式，這種劃分方式是根據以太網交換機的交換端口來劃分的，將交換機上的物理端口分為若干個組，每個組構成一個虛擬網。由于基于端口劃分VLAN的優(yōu)點是定義VLAN成員非常簡單，只要在接入交換機上進行相關設置即可，操作相對簡單，適合任何大小的網絡。同時，這種配置方式適用于網絡環(huán)境比較固定的情況，與DCS網絡構建后即在運營中不會輕易改變的實際情況較為符合，因此在地鐵信號系統(tǒng)DCS網絡交換機的配置中，一般都可以使用按照端口劃分VLAN的配置方式。以赫斯曼交換機為例，按照端口劃分VLAN，為不同端口賦予不同ID后的界面顯示情況綜上所述，為了有效避免信號系統(tǒng)DCS網絡風暴的發(fā)生，可以將交換機端口劃分到不同VLAN中。其原理為：在不同端口發(fā)出的所有數據幀上增加一個代表所屬VLAN編號的ID，各個交換機端口只有在接收到所屬VLANID的信息時，才會對該信息進行拆分處理，而在收到標有其他VLANID信息時，只會將該信息按照目的地址進行轉發(fā)。這樣就實現了通過在DCS網絡交換機上應用VLAN技術，有效控制網絡流量、降低網絡風暴發(fā)生概率的目標。并且通過在交換機上進行VLAN的劃分，可以起到減少項目建設的設備投資成本、簡化DCS網絡管理、提高網絡安全性的作用。這里需要提出的是，有必要找到適合于信號DCS網絡的劃分原則，結合實際應用情況，將不同級別的信息進行合理區(qū)分。

3適用于DCS的VLAN劃分原則

由于地鐵信號系統(tǒng)DCS網絡具有連接設備數量、類型較多，信息傳輸種類繁多的特點，在按照端口劃分的VLAN配置方法對信號DCS網絡交換機等進行配置時，需要尋找到合適的原則，將信號系統(tǒng)DCS網絡中不同設備、不同信息類型進行全網的統(tǒng)一配置，既能有效避免網絡風暴，又有利于維護人員進行維修檢查。這就需要根據網絡端口是否有用、該端口在網絡中的作用、所傳輸的信息內容和特點等特征，將網絡端口有序劃分。例如，在網絡的列車自動控制（ATC）信息、列車自動監(jiān)控（ATS）信息、維護管理信息等帶有不同功能及目地的信息，劃分到不同的VLAN中。在信息有效傳輸的同時，也可以提高網絡的安全性能。建議按照以下原則進行層層劃分。

1）由于信號系統(tǒng)涉及列車行車安全，因此可先將交換機上多余端口統(tǒng)一劃入“無用端口”的VLAN中，這樣即使有其他設備接入到該端口上，也不會對有用端口間的網絡通信造成影響。

1協(xié)議的設計

1.1數據報格式

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

1.2.1數據分割

協(xié)議從應用程序接口獲取應用程序提供的數據并以流式數據寫入發(fā)送方數據緩沖區(qū)；然后以事先設定的數據分割長度取數據，長度不足的部分則全部取出，取數據指針移動相應距離。

1.2.2報文組裝

報文的組裝過程如下：

一、系統(tǒng)結構

由于冶金測控儀表的數據結構復雜，數據屬性較多，維修成本較高，本文基于冶金數據的特征，提出了一種基于微粒群優(yōu)化的冶金測控儀表數據通信仿真系統(tǒng)。冶金測控儀表數據通信仿真系統(tǒng)包括數據收集模塊、子站通信模塊以及主站分析模塊。系統(tǒng)主要對冶金測控儀表總實時運行的不同類型正常和非正常的數據進行收集，統(tǒng)一成固定格式的數據集，保存到相應的大型數據庫中。數據收集的內容有冶金測控儀表數據、自動存儲運行數據、相關傳感器優(yōu)化的不同儀表接口數據，這些數據主要通過二次設備自動化轉置的傳感器采集得到。冶金測控儀表的子站通信模塊，該模塊具有重要的價值，是底層通信設備同上層監(jiān)控設備的紐帶，具有服務器性能，該模塊基于UDP/TCP報文通信機制完成上下層數據通信。分析模塊是數據通信的核心運算模塊，通過基于微粒群優(yōu)化的數據通信同NRF算法，實現對海量數據中故障進行準確報警，通過優(yōu)化模型獲取冶金測控儀表現場數據。

二、硬件設計

1.測控儀表硬件結構

由于每個檢測儀表特別是處于工控機的里層檢測儀表信息儲存量和信息傳輸量較高，并且需要無線通信功能模塊，因此本文系統(tǒng)中的測控儀表是以功能強大的新型單片機C8051F005作為控制核芯片。該芯片的模擬前端采用8通道模擬多路器、可編程的增益放大器、12位A－D變換器等構成，控制芯片通過這些模擬前端實現桶NRF401無線收發(fā)器間的數據通信，并且通過P1啟動報警驅動，完成系統(tǒng)的報警功能，采用P2啟動鍵盤矩陣，完成相關參數的設置。

2.儀表顯示接口設計

系統(tǒng)的顯示接口采用AT89C2051芯片，該芯片通過串口（RXD，TXD）、顯示接口以及RS232c接口實現同模擬量輸入通道、輸入設置、輸出控制、報警指示的數據交互，其中輸出控制以及報警指示電路應采用5根I/O線，其余的8根I/O線實現數據的顯示、輸入設置和模擬量采入等性能。通過模擬串口以及串口復用技術完成數字和光柱顯示的動態(tài)掃描，雙64段光柱和8位8段LED數碼管顯示都使用164輸出接口。

第一篇：網絡數據通信隱蔽通道技術研究

摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，網絡技術也發(fā)生了日新月異的變化。文章通過對網絡數據通信中的隱蔽通道技術的介紹，進一步就網絡通信中隱蔽通道存在的技術基礎和實現原理進行了探討，并對網絡通信隱蔽通道技術進行了深入的研究與分析。與此同時對隱蔽通道的檢測技術進行了討論，提出了一系列針對網絡安全的防范措施。

關鍵詞：網絡數據通信；隱蔽通道；隱寫術；網絡通信協(xié)議

根據現代信息理論的分析，層與層之間的通信在多層結構系統(tǒng)中是必須存在的，在此過程中需要安全機制來確保通信的正確性和完整性。在經授權的多層系統(tǒng)的各層之間通信信道上可以建立可能的隱蔽通信信道。在遠古時代的簡單軍事情報傳輸系統(tǒng)中就已經出現了最原始的多層結構通信系統(tǒng)，而現代的計算機網絡也只是一個多層結構通信系統(tǒng)，因此，隱蔽通道會在一定程度上威脅計算機網絡系統(tǒng)的安全。

1隱蔽通道的概述

簡單來說，隱蔽通道屬于通信信道，將一些不安全信息通過通信信道傳輸隱蔽信息，而且不容易被管理者所察覺。換句話就是借助某個通信通道來完成對另一通信通道進行掩護的目的。一旦建立隱蔽通道以后，都希望通道能夠長時間有效運行，由此可見，通道技術的關鍵是通道隱蔽措施的質量高低。如今，多媒體和Internet技術在各行各業(yè)得到了廣泛的應用，從而導致隱蔽通道對網絡安全造成了較大的威脅，只要與外界保持聯(lián)系，就不能從根本上清除隱蔽通道所造成的威脅。隱蔽通道按照存在環(huán)境的不同可以劃分為網絡隱蔽通道和主機隱蔽通道兩大類。主機隱蔽通道一般是不同進程主機之間所進行的信息秘密傳輸，而網絡隱蔽通道一般是不同主機在網絡中完成信息的秘密傳輸。通常情況下，隱蔽通道通信工具能夠在數據報文內嵌入有效的信息，然后借助載體進行傳輸，傳輸過程通過網絡正常運行，不會被系統(tǒng)管理者發(fā)現，從而實現有效數據的秘密傳輸。攻擊者與其控制的主機進行信息傳輸的主要方式就是建立網絡隱蔽通道。利用隱蔽通道，通過網絡攻擊者將被控主機中的有效數據信息傳輸到另一臺主機上，從而實現情報的獲取。與此同時，攻擊者還可以將控制命令通過隱蔽通道傳輸到被控主機上，使被控主機能夠長期被攻擊者控制。因此，對隱蔽通道的基本原理和相關技術進行研究，同時采取措施對網絡隱蔽通道的檢測技術進行不斷的改進和完善，從而能夠及時、準確地發(fā)現被控主機，并將其與外界的聯(lián)系及時切斷，對網絡安全的提升和網絡中安全隱患的消除有十分重要的意義。

2網絡數據中隱蔽通道的工作原理及類型

1分布交互仿真概述

隨著信息技術的發(fā)展，以信息技術、計算機技術為主的高新技術被廣泛的應用在社會多個生產領域，它們已經成為高新技術的代名詞。而計算機數據通信與網絡技術作為分布交互仿真的關鍵技術之一，它也是造成我國信息技術與國外信息技術差距的主要原因。因此我們有必要對分布交互仿真的概念和特征進行研究和分析。

1.1分布交互仿真概念

分布交互仿真是一種綜合性仿真環(huán)境，它一般采用協(xié)調一致的結構、標準和協(xié)議，通過網絡設備將分散在各地的仿真設備進行互聯(lián)，其特點主要表現為分布性、交互性、異構性、時空一致性和開放性。分布交互仿真技術主要解決兩個問題：一是使大規(guī)模復雜系統(tǒng)的仿真成為可能；二是降低仿真成本。分布交互式仿真技術可以實時計算并生成一個反映實體對象變化的三維圖形環(huán)境。通過計算機等設備，實驗人員不僅可以“進入”這種虛擬環(huán)境（主要是視覺聽覺環(huán)境），直接觀察事物的內在變化并與其發(fā)生相互作用，還能通過開放式的中斷處理來模擬各種隨機事件，給人一種“身臨其境”的真實感。

1.2分布交互仿真的發(fā)展

在分布式交互仿真發(fā)展的早期階段,通訊層和應用層是很難截然分開的。在應用層,為了能將實體的數據傳給其它實體,每個仿真應用都為自己所生成的實體定義了一個結構或數據塊,其中包括了傳送實體信息所必要的數據定義。這樣的數據可稱之為“不規(guī)范的數據”?？梢哉f,這種數據定義方式完全滿足了實體間數據交換的需要,但缺點是每個實體的數據定義各不相同。每個仿真應用中不但要有本地實體的數據定義,還要有其它節(jié)點的實體的數據定義,才能在接到一個數據包后按照正確的格式來理解它。當網絡中要增加一個新實體時,其它仿真應用中都要增加這一實體的數據定義。也就是說,每增加一個實體就要對網絡中所有的仿真應用進行一次修改。

1.3分布交互方針的特征