通信及編程技術在數據網絡設備管理中的應用

孫海

摘 要：隨著科學技術水平的不斷提高，通信和編程技術作為互聯網背景下的核心技術，其在各個產業內的發展中均產生了積極的推動作用。基于此，本文通過對通信技術和編程技術的詳細介紹，從而分析了通信及編程技術在數據網絡設備管理中的具體應用路徑，期望以此來為數據網絡設備管理水平的提高提供有效的理論依據，減少日常工作中的重復工作量。

關鍵詞：通信技術；編程技術；數據網絡；設備管理

前言：近年來，隨著互聯網技術在日常生活中的廣泛應用和普及，針對互聯網相關技術的研究也更為深入。然而，隨著互聯網相關技術的快速發展，在實際使用的過程中，尤其是其中的光纖用戶，在處理重復登記設備時通常都需要往返多次，不僅增加了工作難度，同時也會導致在設備出現其他故障時出現大量的工作積壓，嚴重影響了工作質量，用戶體驗相對較差。因此，有必要在數據網絡設備管理的過程中加強對通信及編程技術的有效應用，才能為提高工程效率產生積極的影響。

1 通信及編程技術的應用背景

通信技術也被稱為通信工程，其作為電子工程領域中的重要組成部分，其主要以通信過程中的信息傳輸以及信號處理利用為基礎的一種技術類型，編程技術即為借助于計算機而實現對某一問題解決的關鍵技術，該技術主要以某種程序設計語言編寫程序代碼為基礎[1]。從通信及編程技術的應用背景來看，不同網絡用戶的數據網絡設備管理方式不同，傳統的以太網無源光網絡的相應配置，是修改其配置文件代碼，需要后臺工程師通過遠程登錄遠程服務器，修改服務器配置文件的參數，該方式不僅工作效率相對較低，同時在手動輸入的作用下也容易出現錯誤輸入的情況，尤其是針對光纖到戶用戶[2-3]。為了有效實現對該問題的解決，目前主要引進了傳輸控制協議/網絡協議（TCP/IP）套接字（socket）雙向的通信連接實現數據的交換。

其中，TCP/IP是互聯網的基本協議，主要由傳輸層TCP協議以及網絡層的IP協議共同構成，通過對電子設備聯入Internet的方式和各類數據在網絡鏈路中的傳輸標準進行定義，進而為網絡通訊提供良好的通訊協議保護。套接字（socket）是網絡通信中用于表示端點的抽象形式，其主要包括了五種信息，分別為本地與遠地主機IP及進程的協議端口。應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求，利用程序代碼編寫管理方式，統一對客戶端的端口進行配置，并根據實際情況編寫或者修改相應的配置，達到需要功能的實現，從而實現對網絡接入服務器的整體管理[4-6]。

2 通信及變成技術在數據網絡設備管理中的應用

本文講述通信程序的軟件開發軟環境均為Visual Studio2017，軟件編寫所用的語言統一為C++，相較于傳統的C語言，C++能夠實現基于抽象數據的對象程序設計，能夠同時完成面對對象與基于過程的程序設計，具有良好的適用性和時效性。對于程序軟件的調試，是在Windows 7系統環境上進行調試。

2.1 程序開發環境及套接字

本文研究軟件開發，程序的開發環境是Visual Studio2017，Visual Studio2017是微軟公司較新的軟件開發環境，Visual Studio2017開發環境利用Visual Studio Community技術進行安裝。Visual Studio Community是一種可以為不同開發商、學術研究以及開發源代碼項目等多個團隊，免費使用的軟件開發產品，任何個人開發人員，都可以用Visual Studio Community軟件產品，開發屬于個人的免費或付費項目。套接字是一種抽象層，應用程序可以通過對套接字的數據傳輸協議，進行數據的接收和數據傳遞，socket的使用方式是雙向數據信息的傳輸，socket打開接收文件并用本地程序閱讀操作和數據寫入到服務器操作是相同的。通過使用socket的過程中，發現socket可以允許應用程序連接到網絡應用服務器，并可以連接到同一網絡IP內的其他應用程序，而進行網絡通信。通常情況下，一臺機器內應用程序所寫入的套接字信息可以利用其他機器內的應用程序進行讀取。

2.2 程序基本結構

本文所涉及到的程序是在微軟所提供的底層框架類基礎上，進行程序對象的開發與設計，程序開發的界面是以圖形形式進行數據的交互，這樣便于管理員的正常使用，在實際應用中能在很大程度上杜絕傳統命出現交互的現象。在實際構建微軟基礎類工程項目的期間，應適當的選擇合適的模塊和選項，這樣能在完成程序設計后，各個模塊得以穩定的運行。此外，程序在設計的過程中主要采用雙線程運行的模式，其中一個線程需要的工作是完成用戶和電子設備的通信支持工作，并對端口的數據進行監聽。另一個線程需要對傳遞的數據進行處理，處理后的數據，利用套接字傳輸，實現客戶端與服務器之間的相應命令操作。而雙線程的運行方式，是將數據監聽和處理的工作進行合理分配，以此來保障數據傳輸的穩定性和安全性。

2.3 基本通信結構

套接字的通過結構，是對TCP/IP的封裝，TCP與服務器通信的結構共分4個組成部分，第一步是用Socket建立TCP套接字，第二步是connect方法建立與服務器的連接，第三步是用send以及recv方法進行與服務器通信，在關閉時用close方法，來關閉通信連接。在通信設備開始工作之前，必須建立服務器程序和本地設備之間的有效連接，才能用WSAStartup命令啟用windows套接字進行信息的傳遞，本文采用winsock2類型套接字進行數據的傳遞，winsock2類型的連接命令方法如下：

WSAStarup開啟命令

本文使用IPv4網絡通信協議，通信協議用socket，進行與服務器之間的信息獲取，如下文所示：

Socket（AF_INET，SOCK_STREAM，IPPROTO_TCT）；

用socket與服務器進行連接后，設置本地通信設備的IP地址，與服務器設備之間的端口號，采用網絡通信協議，默認端口號是23，srvaddrsin是C++語言中套接字的信息傳遞結構體，在信息連接傳輸過程中，選擇相應的通信參數，與服務進行交互。只需要傳入規定的socket通信參數，比如本地設備的IP地址、規定的通信端口號。基本連接通信的結構如下所示：

Srvaddr.sin_addr.S_un_s_addr=inet_addr（IP）；

Srvaddr.sin_port=htons（23）；

Srvaddr.sin_family = AF_INET；

到這里，本地設備與服務器之間的通信連接完成，通過使用Conect（）方法就可以創建socket連接。在接收服務器數據時用recv（）方法，而發送數據用send（）方法，就可以與服務器進行信息的交互。

2.4 數據處理結構

本地軟件開發的設計是在遠程登陸協議下開展通信操作，網絡通信協議下數據的接收和實際socket套接字通信配置相同，鑒于這樣的狀況只要能接收到目標信息便可。在實際應用中為實現避免出現數據重疊的現象，在完成不同信息和數據接收后，需要對相應的符串進行刪除，這樣能有效的防范后續數據辨別出現的問題。在完成數據信息接收之后，要在第一時間對數據進行管理的工作，處理的操作主要的目的是開展信息和數據的反復匹配工作，一次來的實現對信息和數據的交互命令。在遠程登陸協議下發送的數據信息，并非是所有反饋的數據信息，而是在反饋數據和信息量超過協議限制的狀況下，會分成多個數據文件進行發送，雖然在設計的過程中無法了解到得每一次發送數據和信息的具體長度，但期望的數據和與之相配匹配的參數可能出現被隔斷的現象，鑒于該種狀況，在程序選擇接收完全部的反饋信息后，才能開展分析和處理的操作。在實際設計和應用期間，為了更好的避免接收的線程自身的存儲功能和出處理功能出現相互影響現象的出現，在設計階段加入了一種信號量的功能，以此來做作為信息和數據處理的一種計算標準，通過這樣的處理方式，接收線程在工作過程中信號量發生變化之后，信息和數據處理線程能按照檢測到的信號量對數據進行適當的處理。例如，在信號量不發生量變后，是表示，所有的數據文件，本地設備已接收完畢。此時，處理線程便處于監聽的狀態下工作，不會對需要存儲的數據做任何處理。同時，在本地設備連接到服務器后，本地設備要發送對應的命令與服務器進行對話，來對本地設備進行配置操作，本地設備接收到服務器傳遞的操作命令后，服務器負責處理線程后續工作，并再次返回到檢測信號量的狀態，等待后續傳遞信號和指示。

結束語：綜上所述，目前針對以太網無源光網絡和光纖到戶用戶的數據接入方式依然存在一定的差異性，針對以太網無源光網絡的開通，需要填寫相應的IP地支以及端口序號即可，而針對光纖到戶，需要用戶利用OLT設備的IP地址、PON端口號以及設備序列號等進行自動配置工作。對比過去的連接方式，通過本研究所引進的通信編程技術，不僅可以為用戶開通工作，同時也實現了對數據網絡設備的有效管理，減少了重復性的數據管理工作，有效提高了工作質量，為管理工作的順利開展產生了積極的影響。

參考文獻：

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[2]王春光. EPC物聯網技術在通信網絡設備管理中的應用[J]. 通訊世界， 2016，19（14）：51-52.

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