IP的自动连接与通信

1、基于TCP/IP的自动连接与通信论文导读：如果采用串口的方式进行计算机通信。改用网卡进行计算机的TCP/IP通信是一个简单易行可靠的解决方案。现以平显训练模拟系统为例来说明TCP/IP通信。关键词：TCP/IP，自动连接，计算机通信，平显引言为满足新装备的教学需要，现已广泛采用计算机构建各种装备的模拟训练系统，实现以虚代实，解决无实装带来的教学困难。如果采用串口的方式进行计算机通信，由于通信传输速度慢，只能适用于数据传输量比拟少的系统。当需要构建较大的网络，那么需要较多的串口电缆来构建网络，需要的硬件较多，还只能实现点对点的通信，不能满足设计要求。因此，改用网卡进行计算机的TCP/IP通信是一

2、个简单易行可靠的解决方案。为实现正确的TCP/IP通信，首先要实现计算机的硬件连接，并设置IP地址。然后依据实际系统的功能设置各计算机之间的通信拓扑结构，应用程序分别完成效劳器端的注册和客户端的连接后即可实现计算机之间的通信。1 硬件连接1.1 网络适配器网卡的主要作用是将计算机数据转换为能够通过网络介质传输的信号，当网络适配器网卡传输数据时，它首先接收数据添加包括校验码及网卡地址的数据报头，然后将数据转换为可通过传输介质发送的信号。1.2 网络电缆橙色对、绿色对通常用来发送和接收数据，因此绞合最密；蓝色对次之，而棕色对一般用于进行校验，因此绞合密度最低。1.3 RJ-45水晶头RJ-45水晶

3、头是双绞线与网卡RJ-45接口之间的接头。常用的标准有两个，即T568A标准和T568B标准。其中T568A标准描述的线序如图1所示，从左到右依次为：1-白绿、2-绿、3-白橙、4-蓝、5-白蓝、6-橙、7-白棕、8-棕。T568B标准描述的线序从左到右依次为：1-白橙、2-橙、3-白绿、4-蓝、5-白蓝、6-绿、7-白棕、8-棕。双绞线跳线主要有两种，一是直通线，二是交叉线。两端RJ-45头中的线序排列完全相同的网线，称为直通线Straight Cable，只适用于计算机到集线设备Hub的连接。当使用双绞线直接连接两台计算机时，另一端的线序应作相应的调整，即第1、2线和第3、6线对调，即制作

4、为交叉线Crossover Cable，适用于两台计算机构成的网络。2IP地址的设置IP地址被划分为两局部，即网络标识地址和主机标识地址，其中网络标识用于确定某一特定的网络，主机标识那么用于确定该网络中某一特定的主机。在Windows 98/Me/2000/XP系统下，可以很方便地手工设置一台计算机的IP地址。具体的配置方法如下：在完成网卡驱动程序的安装后，重新启动计算机进入系统，用鼠标右键单击桌面上的网上邻居;图标，选择属性，选中工程列表中的Internet协议TCP/IP;，单击属性;按钮，弹出TCP/IP属性的对话框，在IP地址;选项卡里，把自动获取IP地址;改为指定IP地址;，原本灰色

5、的不能填写的IP地址和子网掩码就可以由自己指定。根据IP地址的设置原那么，分别设置各计算机的IP地址。3 TCP/IP自动连接实现计算机TCP/IP通信的必要条件是构建一个通信对，其中一个应用程序作为效劳器，另一个应用程序作为客户端。通信对的建立过程为首先完成效劳器程序的注册，然后进行客户端程序的连接。根据这一条件实现的计算机TCP/IP连接也只能先启动效劳器程序，然后才能启动客户端程序。TCP/IP通信拓扑结构如图2所示，其时序如图3所示。通信对构成一个通信通道。效劳器端的IP地址确定效劳器所在的计算机，通信端口确定通信通道。实际情况有两种可能性，一种情况是先启动效劳器程序，再启动客户端程序

6、，最终能实现TCP/IP连接；另一种情况是先启动客户端程序，后启动效劳器程序，显然不能满足TCP/IP连接的条件，因此也就不能实现TCP/IP连接。为解决后一种情况，实现TCP/IP自动连接，解决的方法是TCP效劳器注册和事件处理过程不变，只要对客户端TCP连接和客户端事件处理进行适当的改造即可。3.1 TCP效劳器和客户端的事件TCP效劳器和客户端的事件如表1所列。根据TCP效劳器和客户端事件可确定TCP/IP的连接状态。表1TCP效劳器和客户端的事件 事件名称 效劳器 客户端 说 明 TCP_CONNECT 有 无 当一个新客户端需要连接时发生 TCP_DISCONNECT 有 有 当连接

7、断开时发生 TCP_DATAREADY 有 有 当传输一方数据准备完毕，另一方收到消息应该接收数据 3.2 TCP效劳器的注册TCP效劳器的注册就是把应用程序注册为一个指定端口号客户在试图连接到该应用程序是必须用同一个端口的TCP效劳器，并指定客户请求所调用即TCP效劳器事件的回调函数，其流程如图4所示。TCP效劳器注册成功，那么等待客户端的连接请求。如果注册不成功，那么提示注册失败的信息。一旦连接成功那么返回一个通信句柄。 注册流程TCP效劳器事件处理流程图4 TCP效劳器注册和事件处理流程图3.32 客户端的自动连接TCP效劳器客户端只能连接到已经注册的TCP效劳器。客户端连接就是在效劳器

8、申请的通信端口上建立一个通信通道，并指定客户端通信事件的回调函数。论文发表。连接成功那么返回一个通信句柄。如果连接不成功，那么不能进行通信。客户端的一次连接流程如图5中左边虚线框局部，客户端事件如图5中右边局部。 客户端连接客户端事件处理流程图5 显示计算机TCP客户端连接和事件处理流程图在TCP/IP未连接时，客户端程序定时申请TCP连接，需要注意的是超时时间一定要大于1000毫秒，否那么会出现令人意外的结果。论文发表。客户端程序的定时器时间间隔为2秒，即每两秒钟尝试TCP连接，一旦连接成功，停止连接操作。其流程如图5左边局部。4 TCP/IP通信现以平显训练模拟系统为例来说明TCP/IP通

9、信。平显训练模拟系统规模比拟小，仅有两台计算机构成，其中主控计算机作为TCP效劳器，显示计算机作为客户端。主控计算机和显示计算机之间是通过TCP/IP通信。显示计算机要实时显示平显画面，主控计算机需将解算的诸多画面元素实时发送到显示计算机。双机通信主要包括三个局部，即双机通信协议、主控计算机参数字符串的组合和发送以及显示计算机参数字符串的接收和分解。其中双机通信协议是双机通信的关键。4.1 双机通信协议通信协议根据当前的设置，将所有需要发送的参数组合成组合字符串；组合字符串如图7所示。发送组合字符串。图7 组合字符串构成示意图4.3 显示计算机参数字符串的接收和分解显示计算机参数字符串的接收和分解的过程与主控计算机参数字符串的组合和发送的过程相反。显示计算机接收主控计算机发送的组合字符串；根据元素结束符；循环处理组合字符串，分解得到所有的参数发送字符串；根据通信协议和参数发送字符串中的元素标识符分解得到所需要的参数数值或字符串；接收字符串清空。结束语TCP/IP作为网络通信协议，在平显训练模拟系统中得到了很好的应用，满足了设计要求。如果改用集线设备，可构建更大的仿真系统，因此，采用TCP/IP通信，增强了平显训练模拟系统的可扩展性，同时提供了方便的接口。参考文献1 W. Richard Stevens 著，范建华等译