基于嵌入式的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測量平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在工業(yè)控制生產(chǎn)現(xiàn)場的特殊應(yīng)用環(huán)境中，由于其對網(wǎng)絡(luò)的實時性、運行狀況監(jiān)測等性能要求很高，所以對工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測量的研究是非常必要的。論文主要對構(gòu)建易于工業(yè)現(xiàn)場使用的嵌入式網(wǎng)絡(luò)測量平臺的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
　　 首先，設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)測量平臺實現(xiàn)的硬件體系結(jié)構(gòu)，此硬件環(huán)境應(yīng)輕巧易于攜帶且能滿足軟件運行；通過研究分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點結(jié)合本課題的需求，提出了網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)組成和各部分應(yīng)當(dāng)完成的功能。
　　

2、 其次，基于需求提出了搭建本測量平臺的四個關(guān)鍵技術(shù)，測量節(jié)點之間的時鐘同步、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包獲取、進程通信、測量結(jié)果的嵌入式可視化等。各測量節(jié)點時鐘同步對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實時性和準(zhǔn)確性有重大影響，是整個網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)正常工作的前提，本系統(tǒng)采用IEEE1588時鐘同步協(xié)議完成時鐘同步工作；高效的獲取網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)包并提取相關(guān)指標(biāo)參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源，本系統(tǒng)采用具有BPF過濾機制的Libpcap庫為數(shù)據(jù)包獲取服務(wù)；進程通信是保障系統(tǒng)各

3、模塊協(xié)調(diào)同步進行的基礎(chǔ)，本系統(tǒng)關(guān)鍵要尋找一種能支持大量數(shù)據(jù)傳輸并且盡量少的擦寫flash的進程通信方法，通過分析proc虛擬文件系統(tǒng)的動態(tài)生成文件技術(shù)，借助其不必擦寫flash的特點提出了一種基于proc進程通信方法；測量結(jié)果的嵌入式可視化是將網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)的價值傳遞給用戶的一種途徑，采用Boa作為嵌入式WEB服務(wù)器，CGI編程技術(shù)C語言實現(xiàn)可視化頁面。
　　 經(jīng)試驗分析得出本系統(tǒng)測量節(jié)點之間的時鐘同步能達到毫秒級；能高效的獲取U