CS结构的局域网广播系统设计与实现3943.docx
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1、C/S结结构的局局域网广广播系统统设计与与实现摘要:目目前各类类学校相相继建起起了通过过无线发发射的方方式传播播信息的的局域广广播电台台,但是是这种广广播电台台发射功功率很小小,只能能小范围围传播与与接收,本文基于这个出发点,简要介绍了C/S结构的局域网的网络结构、功能特点、设备配置及可靠性管理,并通过网络知识和软硬件配置架构一套C/S结构的局域网广播系统。关键词:局域网网广播;网络结结构;设设备配置置Absttracct: Thee tyypess off scchoools havve bbeenn buuiltt thhrouugh thee raadioo too diisseemin
2、natee innforrmattionn thhe wway loccal raddio staatioons, buut tthe raddio traansmmitttingg poowerr iss veery smaall, onnly smaall-scaale traansmmisssionn annd rreceeptiion, Baasedd onn thhis staartiing poiint, gaave a bbrieefinng oon CC / S-LLAN nettworrk aarchhiteectuure, feeatuuress annd rreliiab
3、iilitty oof eequiipmeent connfigguraatioon mmanaagemmentt, aand thrrouggh tthe nettworrk oof kknowwleddge andd sttruccturre oof aa seet oof hharddwarre aand sofftwaare connfigguraatioons C / S strructturee off thhe llocaal aareaa neetwoork brooadccasttingg syysteem. Keyy woordss: LLAN brooadccasttin
4、gg, NNetwworkk sttruccturre, Equiipmeent connfigguraatioon目录第一章前前言31.1 TCPP/IPP简介31.1.1 TTCP协协议41.1.2 UUDP协协议5第二章CC/S结结构综述述62.1 C/SS结构的的分布模模式62.2 C/SS结构的的应用模模型82.2.1网络络硬件环环境82.2.2网络络软件环环境92.2.3中间间件92.3 C/SS计算模模式的特特点1112.3.1客户户机的特特点1112.3.2服务务器的特特点1222.4研研制C/S结构构应用系系统的方方法155第三章局局域网广广播的构成成163.1 广播网网络的
5、功功能特点点163.2 网络服服务器的的功能特特点1773.2.1 网网络操作作系统的的功能特特点1773.3 播出工工作站的的功能特特点1773.4 录制工工作站的的功能特特点1773.5 审听兼兼管理工工作站的的功能特特点1883.6 网络设设备配置置明细1183.7 网络的的可靠性性管理119第四章局局域网广广播的具具体实现现204.1广广播与多多播204.2广广播过程程中的多多线程实实现233参考文献献25致谢266第一章 前言1.1局局域网数数据广播播系统设设计思想想与模块块说明下面,将将从系统统结构和和原理分分析两个个方面对对我们编编写的局局域网数数据广播播系统的的设计思思想和各各
6、模块进进行介绍绍和说明明。1.1.1 系系统结构构局域网数数据广播播系统分分成服务务器程序序和客户户程序即发发送端程程序和接接收端程程序。服服务器程程序允许许用户选选取本地地硬盘上上的数据据,并向向本局域域网的所所有主机机广播这这些数据据;客户户程序可可以接收收广播的的数据并并在本地地硬盘完完成这些些数据的的保存。服务器程程序在一一个局域域网内可可以同时时运行多多个实例例,只须须采用不不同的端端口号就就可以。客客户程序序可以在在多台主主机上同同时运行行。服务务器程序序和客户户程序可可以运行行在同一一台主机机上。1.1.2 原原理分析析一个完善善的数据据广播系系统必须须在技术术上满足足下列四四个
7、要求求:(1)数数据接收收的主动动权由接接收端控控制;(2)数数据传输输必须采采用非面面向连接接的传输输协议;(3)发发送端必必须能够够实现数数据的分分割和封封装;(4)接接收端必必须能够够实现数数据的解解析和重重组。以上要求求在我们们的数据据广播系系统中是是这样实实现的。服务器器程序采用UDDP协议议,初始始化并创创建一个个Socckett;读取待发发送文件件的文件件名、路路径名和和文件长长度等有有关信息息,计算算出总的的包数,按照自自定义的的包的数数据头的的格式将将它们组组合成该该文件的的数据头头的前两两部分;然后,每每次从待待发送文文件读取取51220字节节的数据据,作为为自定义义的包的
8、的实际数数据部分分;再从从1开始始,每次次加1,给数据据头添加加上包序序号这一一部分,产生一一个长度度为1000字节节的数据据头。最最后,将将数据头头和实际际数据组组合到一一起,得得到一个个长度为为52220字节节的数据据包,用用广播地地址发送送到网上上。因为采用用的是UUDP协协议,一一般情况况下客户户端不可可能一次次就能完完成所有有包的接接收,所所以我们们让服务务器程序序循环播播发4次次。事实实证明,循环播播发4次次,客户户端基本本上能完完成所有有包的接接收。客户程程序准备阶段段与服务务器程序序相同。根根据我们们自定义义的包的的格式,客户在在收到任任意一个个包之后后,就可可以从该该包的数数
9、据头读读取所需需的信息息,包括括文件名名、路径径名、总总包数和和包序号号,每收收到一个个包,将将实际数数据从包包中提取取出来,写入缓缓冲区,同时根根据包序序号将标标志数组组的相应应位置“1”;客户程程序在以以下两种种情况下下正常结结束:(1)在在先后收收到(33*总包包数)个个包之后后,还没没有收到到所有的的包,认认为接收收失败,接收程程序结束束;(2)收收到了所所有的包包,根据据从数据据头中读读取的文文件信息息将缓冲冲区内的的文件数数据写入入硬盘,接收程程序结束束。广播数数据的分分割与封封装上面提到到的程序序原理分分析中,每个IIP数据据包中数数据长度度为52220字字节;也也就是说说,我们
10、们每次向向网络上上传送552200字节的的数据流流。这样样,被传传送的文文件在发发送端(服务端端)和接接收端(客户端端)经历历了分割割和重组组这两个个步骤。根根据需要要,我们们将数据据域也分分成两部部分:数数据头部部分和实实际数据据部分。每每个数据据域都包包括这两两部分。(1)数数据头我们定义义了长度度为1000字节节的数据据头。数数据头的的内容包包括含完完整绝对对路径名名的文件件名FPPN(FFulllPatthNaame)、该文文件被分分割成的的总的包包数TPPN(TTotaal PPackket Nummberr)和这这个包的的序号PPSN(Pacckett Seequeencee Nu
11、umbeer)。在在我们的的模拟程程序中,数据头头的实际际格式如如下:FFPNTPPNPSNN根据FPPN接收收端可以以确定所所收到的的文件的的路径名名和文件件名。根据TPPN接收收端可以以确定所所收到的的文件的的大致长长度:文件长度度=TPPN*551200字节(注:这这样确定定的文件件长度可可能会比比文件的的实际长长度要长长,但最最多不超超过51120字字节,还还是可以以接受的的。)根据PSSN接收收端可以以将所接接收到的的包重新新组合成成文件。由于我们们采用的的是UDDP协议议,是一一种非连连接、不不可靠的的协议,无法保保证每个个包的到到达顺序序和能否否到达,因此每每个包都都包含文文件信
12、息息,使接接收端无无论收到到哪一个个包都能能及时地地获取文文件的有有关信息息。(2)实实际数据据我们定义义实际数数据长度度为51120字字节。这这部分包包含的才才是真正正的文件件数据。被被传送文文件被分分割成TTPN= (文文件长度度-1) /551200个包,然后逐逐包进行行传送。1.2功功能扩展展发送端可可开辟多多个发送送频道,每个频频道以不不同的端端口号来来区别。接接收端则则可以根根据不同同的端口口号来接接收自己己喜欢的的节目。接收端可可以选择择接收完完节目后后,立即即播放,也可以以以后播播放。这这样,可可以在半半夜接收收,白天天播放。减减少白天天对网络络的压力力。第二章CC/S结结构综
13、述述2.1 C/SS结构的的分布模模式C/S分分布模式式是指将将不同任任务分布布到客户户平台和和服务器器平台的的多种形形式。下下面是几几种常见见的模式式,它们们的区别别体现为为单个客客户请求求得到服服务响应应过程中中所涉及及到的客客户和服服务器数数目不同同。(1)单单客户-单服务务器模式式这是最简简单的一一种模式式,客户户向一个个服务器器提出请请求,并并收到响响应。在在UNIIX系统统的文件件传输协协议任FFTP中中,客户户对远程程机器上上某个文文件的读读取请求求,通过过远程机机上一个个相应服服务器处处理,便便可得到到结果。简简单图示示见图22.1。图2.11单客户户一单服服务器模模式(2)单
14、单用户一一多服务务器模式式在这种模模式中,一一个客户户可与多多个服务务器交互互。简单单图示见见图2.2。图2.22单客户户一多服服务器模模式这里再举举一个较较为复杂杂的应用用实例来来说明后后面几种种模式。这是一个个大规模模商品交交易系统统的实例例,由于于商品交交易种类类多、交交易会员员数目大大,整个个系统设设计为运运行在由由网络相相连的多多个服务务器主机机和交易易微机上上。每个个服务器器主机负负责一个个不同种种类商品品的交易易,而交交易会员员通过一一台微机机可以做做多个种种类商品品的交易易。在这个例例子中,单单客户一一多服务务器的模模式体现现在交易易系统对对交易会会员提交交交易意意向的校校验功
15、能能上。这这时的客客户是在在交易会会员微机机上的校校验程序序。它需需要从存存放会员员资金信信息的服服务器得得到该会会员交易易保证金金余额信信息,还还要从会会员交易易品种所所在服务务器取得得品种价价格等信信息。校校验程序序根据这这些信息息做出是是否允许许该会员员进行所所提交易易的判定定。(3)广广播模式式这种模式式是指一一个客户户产生的的信息被被多个服服务器接接收。客客户平台台通常不不要求服服务器的的响应。简简单图示示见图22.3。图2.33广播模模式在上述交交易系统统中,交交易主机机定时向向各个交交易微机机发出交交易实况况信息是是典型的的一种广广播模式式。这时时交易主主机成为为客户,而而交易微
16、微机就起起服务器器作用。交交易微机机收到交交易实况况后,并并不向交交易主机机返回响响应。这这种设计计主要是是出于性性能考虑虑,因为为交易微微机不断断收到实实况信息息,过多多的处理理会导致致微机、主主机和网网络性能能的下降降。(4)链链式服务务器模式式这种模式式是指在在执行单单独一个个客户请请求中,多多个服务务器以对对客户透透明方式式参与完完成,即即客户调调用某个个服务器器操作,在在该服务务器执行行操作过过程中,又又调用其其它服务务器的一一些操作作。简单单图示见见图2.4。图2.44链式服服务器模模式在交易系系统的例例子中,也也有这种种模式的的实现。交交易意向向通过微微机提交交给交易易主机后后,
17、交易易主机调调用有关关程序进进行处理理,一旦旦成交,将将结果返返回交易易微机。在在这一处处理过程程中,交交易主机机访问过过存放会会员资金金信息的的服务器器主机,进进行回退退交易保保证金处处理,而而交易会会员在微微机一方方对这种种交互是是无须知知道的。从从这种模模式还可可以看出出,某台台机器会会兼有服服务器和和客户功功能。(5)任任务承包包模式在这种模模式中,一一个客户户将一些些任务程程序存放放在一个个服务器器中,该该服务器器承包执执行该任任务,这这中间也也可能会会访问多多个服务务器。简简单图示示见图22.5。图2.55任务承承包模式式在上述交交易系统统中,这这种模式式体现在在交易会会员微机机一
18、方(即客户户)的某某些功能能,通过过服务器器数据库库中存储储的过程程实现。这这些服务务器平台台上的存存储过程程专门由由客户一一方调用用执行,负负责完成成客户要要求的任任务。总之,从从对C/S的分分布模式式的介绍绍中可以以看出,一一个简单单的应用用可能只只采用一一种分布布模式,而而一个复复杂的应应用,可可能会采采用多个个不同的的分布模模式。采采用不同同的分布布模式,会会为应用用实现带带来灵活活性,但但同时也也导致设设计的复复杂性。2.2 C/SS结构的的应用模模型C/S应应用模型型源于局局域网中中的共享享设备处处理,包包括网络络硬件环环境、网网络操作作系统、网网络协议议、各种种客户系系统和服服务
19、器系系统以及及各种中中间(mmidddlewwaree)等。简简单图示示见图22.6。2.2.1网络络硬件环环境从目前全全球LAAN市场场来看,以以太网(Ethhernnet)和令牌牌环网(TookennRinng)的的占有率率在800%以上上,处于于主导地地位。虽虽然从技技术上各各具特色色,但EEtheerneet以其其组网方方便,价价格适中中,深受受广大用用户喜爱爱,在国国内情况况更是如如此。TTokeenRiing的的价格是是Ethhernnet的的数倍,但但由于其其与Ettherrnett不同的的技术思思想,越越来越受受到对数数据比较较敏感的的企业和和部门的的重视,大大有后来来居上之之
20、势。FFDDII(Fiiberr Diistrribuutedd Daata Intterffacee),特特别是双双绞线FFDDII标准的的出现,使使它更易易被人们们接受。尽尽管FDDDI的的价格相相对昂贵贵,但其其高速带带宽和容容错等特特点使它它在网络络主干和和网络互互连网等等领域大大有作为为。图2.66 Clliennt/Seerveer结构构的应用用模型2.2.2网络络软件环环境网络软件件环境包包括网络络协议和和网络操操作系统统两个方方面。其其中,网网络协议议用于实实现各种种操作系系统的网网络连接接及数据据通讯。目目前可供供选择的的网络协协议很多多,但最最主要的的是Noovelll的S
21、SPX/IPXX和事实实上的工工业标准准TCPP/IPP。TCCP/IIP协议议是当今今世界上上应用最最广而不不基于任任何特定定硬件平平台的网网络通信信协议。采采用TCCP/11P协议议的关键键是可以以用来解解决异种种机连网网和异种种机互连连的问题题,并可可访问IInteerneet网。网网络操作作系统是是网络协协议上的的网络服服务系统统。目前前主要的的网络操操作系统统有Neetwaare、UUNIXX、WIINDOOWS NT等等。另外外,工业业标准的的网络文文件系统统(NFFS)也也具备网网络操作作系统文文件服务务的功能能,从而而也被广广泛使用用。由于于C/SS应用一一般直接接建立在在网络
22、协协议之上上,所以以人们关关心网络络协议胜胜过于网网络操作作系统。但但在实现现C/SS计算环环境时,仍仍然要借借助于网网络系统统提供的的文件服服务功能能在网络络环境下下开发各各种应用用。 随着PPC机在在C/SS应用模模式中的的使用越越来越重重要,基基于PCC的各种种网络协协议也应应运而生生。著名名的有PPC/TTCP和和Novvelll网的PPC SSPX/IPXX等。2.2.3中间间件1.中间间件出现现的背景景C/S模模式的优优点已被被人们广广泛地承承认,但但是它并并没有导导致基于于C/SS模式应应用的大大量出现现。这中中间的原原因是多多方面的的,但其其中最主主要的是是缺乏有有效的开开发工
23、具具。从现在开开始到以以后很长长一段时时间内,网网络将被被各种开开放和专专用系统统占据,MMVS、VVMS、OOS/22、WIINDOOWS、SSNA、TTCP/IP、OOSI和和IPXX/SPPX等系系统和协协议是程程序员最最主要的的环境。直直接针对对原始的的网络协协议编写写软件对对少数通通信领域域的专家家来说是是很适宜宜的,但但是对大大多数开开发应用用程序的的程序员员来说,编编写这种种跨平台台的、多多协议、多多编程语语言的应应用软件件是一种种很困难难并且很很费时的的事。当当程序员员针对底底层网络络工作时时,C/S模式式的软件件将很难难发展。这主要表表现在两两个方面面:程序序对底层层网络技技
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