12 计费网关iGWB结构与原理 ISSUE2.0
- 格式:pdf
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:66
网关工作原理
网关是连接不同网络的重要设备,它可以实现不同网络之间的数据交换和转发,是整个网络通信的关键组成部分。
本文将介绍网关的工作原理,包括其基本功能、工作流程和实现原理。
首先,网关的基本功能包括数据转发、协议转换和地址转换。
数据转发是指网
关可以接收来自一个网络的数据包,并将其转发到另一个网络;协议转换是指网关可以将一个网络协议的数据包转换成另一个网络协议的数据包;地址转换是指网关可以将一个网络地址转换成另一个网络地址,实现不同网络之间的通信。
网关的工作流程可以分为数据包的接收、数据包的处理和数据包的发送三个步骤。
当一个数据包到达网关时,网关首先会对数据包进行解析,提取出目标地址信息;然后根据目标地址信息进行相应的处理,包括协议转换、地址转换等;最后,网关将处理后的数据包发送到目标网络中。
实现网关工作的原理主要包括路由选择、数据包处理和地址转换。
路由选择是
指网关根据目标地址选择合适的路径进行数据包的转发;数据包处理是指网关对接收到的数据包进行解析和处理,包括协议转换、数据包重组等;地址转换是指网关对数据包中的源地址和目标地址进行转换,以实现不同网络之间的通信。
总之,网关作为连接不同网络的重要设备,其工作原理涉及到数据转发、协议
转换、地址转换等基本功能,工作流程包括数据包的接收、处理和发送三个步骤,实现原理包括路由选择、数据包处理和地址转换。
通过对网关工作原理的深入理解,可以更好地设计和管理网络,提高网络通信的效率和可靠性。
rfid原理图RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种无线通信技术,它可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,广泛应用于物流管理、库存管理、智能交通、无人收费、门禁管理等领域。
本文将介绍RFID技术的原理图及其工作原理。
RFID系统主要由标签、读写器和后台管理系统组成。
标签包括芯片和天线,芯片存储着物品的相关信息,天线用于接收和发送无线电信号。
读写器通过无线电信号与标签进行通信,并将读取到的数据传输至后台管理系统进行处理。
RFID系统工作原理如下,首先,读写器向标签发送激励信号,激励信号被标签的天线接收后,使得标签芯片激活并开始工作。
接着,标签将存储的信息通过调制的方式返回给读写器。
最后,读写器接收到标签返回的信息,并将其传输至后台管理系统进行处理和分析。
RFID技术的原理图如下所示:1. 标签,标签由芯片和天线组成,芯片存储着物品的相关信息,天线用于接收和发送无线电信号。
标签的工作需要接收来自读写器的激励信号,并返回存储的信息。
2. 读写器,读写器通过无线电信号与标签进行通信,包括向标签发送激励信号和接收标签返回的信息。
读写器是RFID系统的核心部件,负责与标签进行数据交互。
3. 后台管理系统,后台管理系统接收读写器传来的数据,并进行处理和分析。
通过后台管理系统,可以实现对物品的追踪、管理和控制。
在RFID系统中,标签和读写器之间的通信是通过无线电信号实现的。
读写器向标签发送激励信号,激励信号被标签的天线接收后,标签芯片被激活并开始工作。
接着,标签将存储的信息通过调制的方式返回给读写器。
最后,读写器接收到标签返回的信息,并将其传输至后台管理系统进行处理和分析。
总的来说,RFID技术通过无线通信实现对物品的识别和数据的读写,具有高效、准确、自动化的特点。
它在物流管理、库存管理、智能交通、无人收费、门禁管理等领域有着广泛的应用前景,为各行各业提供了便利和效率。
ZigBee无线网络原理
ZigBee无线网络是一种低功耗、低速率的无线网络通信协议,其原理基于IEEE 802.15.4标准。
它适用于需要将大量节点连
接到一个中心控制器的应用场景,具备自组织、自修复和自动路由等特性。
ZigBee网络由三种设备组成:协调器(Coordinator)、路由器(Router)和终端设备(End Device)。
协调器是网络的核心,负责管理网络配置和协调各个设备的通信。
路由器可以转发数据包,并帮助建立路由表,使数据传输更高效。
终端设备是最简单的节点,功能有限且通信范围较短。
这些设备可以通过无线信道进行通信,并使用MAC层和物理层协议来实现数据传输。
ZigBee网络采用星型、树型或网状拓扑结构,其中协调器处
于网络的根节点,其他设备通过与协调器的直接或间接连接来实现通信。
网络中的节点可以根据实际情况自动组建和拓扑重组,无需手动配置。
在数据传输过程中,ZigBee网络使用CSMA-CA(载波感知多路访问监听)机制来协调节点的发送行为,避免冲突和碰撞。
每个节点都有一个64位的唯一地址,用于标识设备和建立通
信连接。
节点之间可以通过短距离的无线信道进行通信,距离一般在几十米到几百米之间,受限于无线信号传播和环境干扰等因素。
ZigBee网络支持多种应用层协议和功能,例如家庭自动化、
工业控制、智能电网等。
它的低功耗特性使得它在电池供电设备、传感器网络等场景下得到广泛应用。
通过合理设计和优化网络结构和通信机制,ZigBee无线网络可以实现可靠的数据传输和灵活的网络管理。
ZigBee无线输液监控电路图原理在医疗系统中,病人在输液过程中的监控问题,一直是护士和病人关心的问题,一但监控失误就会使空气进入人体的血液系统,造成严重的后果,甚至会使患者死亡。
现有的控制系统,多采用有线技术进行检测传感器网络的组建。
这类方案的特点是扩展性能差、布线繁琐、移动性能差。
由于采用硬线连接,线路容易老化或遭到腐蚀、磨损,故障发生率较高。
采用无线传输方式构建的无线传感器网络恰好可以避免这些问题。
相对而言,无线的方式比较灵活,避免了重新布线的麻烦,网络的基础设施不再需要隐藏在墙里,无线网络可以适应移动或变化的需要;但是,无线通信技术在医院输液监控领域的应用相对较少。
这主要是因为目前没有一项无线通信技术适合在医院输液监控领域进行广泛地推广,而且现有的无线通信产品的价格偏高,导致无线通信技术在医疗监控系统的应用停滞不前。
ZigBee技术的出现就解决了这些问题。
将无线ZigBee传感器网络和自动控制相结合,可以有效地实现医院输液监控系统的设计。
正是由于ZigBee技术具有功耗极低、系统简单、组网方式灵活、成本低、等待时间短等性能,相对于其他无线网络技术,它更适合于组建医疗监控网络,实现无线网络监控。
1系统方案设计1.1点滴速度与储液面检测采用红外光电传感器测量点滴速度。
当液滴滴下时,红外光电传感器发射的光透过液滴后强度发生变化,光电接收管接收强度变化的光信号后输出变化的电压信号,此电压信号经过放大、整形后被转化为TTL电平信号,送单片机计数来测量点滴速度。
该传感器具有体积小、灵敏度高、线性好等特点,其外围电路简单,性能稳定可靠。
采用电容传感测液位。
在储液瓶的瓶身正对着贴两片金属薄片作为传感电容,储液液面下降,电容两极之间的介电常数减小,电容值随之减小,经过电容/电压变换器后输出电压上升。
当储液液面降到警戒线时,转换电压高于回差比较器阀值电压,比较器翻转输出开关信号。
C/V变换电路具有优良的线性度,较高的变换灵敏度与抗干扰性能。
z i g b e e网络体系结构本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchZigbee体系Zigbee的体系结构由称为层的各模块组成。
每一层为其上一层提供特定的服务:即由于数据服务实体提供数据传输服务;管理实体提供所有的其他管理服务。
每个服务实体通过相应的服务接入点(SAP)为其上层提供一个接口,每个服务接入点通过服务原语来完成所对应的功能。
Zigbee网络体系结构IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标注化,zigbee联盟还开发了安全层。
Zigbee物理层物理层定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口,提供物理层数据服务和物理层管理服务物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。
物理管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层内容:(1)zigbee的激活(2)当前信道的能量检测(3)接收链路服务质量信息(4)Zigbee信道接入方式(5)信道频率选择(6)数据传输和接收MAC层:MAC层负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持PAN连接和分离,提供两个对等MAC实体之间可靠的链路。
MAC层数据服务:保证MAC协议数据单元在物理层数据服务中正确收发MAC层管理服务:维护一个存储MAC子层协议状态相关信息的数据库。
MAC层功能“(1)网络协调器产生信标;(2)与信标同步(3)支持PAN链路的建立和断开(4)为设备的安全性提供支持(5)信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制(6)处理和维护保护时隙(GTS)机制(7)在两个对等的MAC实体之间提供一个可靠的通信链路网络层Zigbee协议栈的核心部分在网络层,网络层主要实现节电加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能,支持Cluster-Tree等多种路由算法,支持星行、树形、网络拓扑结构。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal 参考资料l iGWB 计费网关用户手册您将会:系统组网应用[掌握iGWB系统硬件结构[掌握iGWB系统软件结构[掌握计费相关配置iGWB 网络地位l iGWB 是MSOFTX3000中的一个模块,内嵌在MSOFTX3000的机柜中,与MSOFTX3000以LAN 方式组网。
l iGWB 与计费系统之间通常要采用WAN 方式连接,因为计费系统通常都是集中配置,而MSOFTX3000的设备则相对分散。
近端操作台MSOFTX3000远端操作台iGWB产品功能l iGWB在MSOFTX3000产品中主要任务是完成:[实时收集MSOFTX3000中CCU/CSU产生的话单,并保证话单接收过程中的不重复、不丢失−iGWB与MSOFTX3000之间以TCP/IP方式连接,应用层采用公司自定义的滑动窗口协议,该协议具有话单传输防重复、防丢失的功能。
iGWB产品功能[按运营商的要求对话单进行分拣、格式转换−话单分拣:简单来说,话单分拣就是按照某种条件将交换机产生的各种话单分类存放。
例如,MSOFTX3000可以产品位置业务话单和普通话单(即GSM话单),iGWB可以将这两种话单分开存放。
−格式转换:话单文件的存储格式有二进制、文本以及ASN.1等格式,MSOFTX3000传给iGWB的话单都是二进制格式。
格式转换就是为了满足计费中心的要求,将交换机产生的话单转换成符合计费中心要求的格式的话单。
iGWB产品功能[对话单文件的存储,文件名、文件大小、生成间隔的定制−对话单文件名、文件大小、文件生成间隔的控制是iGWB在计费接口上三个最基本的功能;−iGWB在文件名、文件大小、文件生成间隔三个方面都是基于配置的,但由于文件名的命名方式通常是多样化的,iGWB在某些在海外的某些版本在文件名上也是定制的。
iGWB产品功能[将话单文件存储目录开放给计费中心,实现联机计费−实现联机计费必须考虑iGWB与计费中心之间采用的文件传输协议以及传送方式。
−文件传输协议有FTP和FTAM两种;传送方式包括被动采集和主动上传两种,被动采集又成为PULL方式,即计费中心主动登陆iGWB来将话单文件取到本地;主动上传又称为PUSH方式,即iGWB主动将话单文件上传到计费中心的指定的话单存储设备的指定目录下。
如果采用FTP,则iGWB对PULL和PUSH方式都支持,但如果采用FTAM,则只能支持PULL方式。
iGWB产品功能iGWB对话单的处理流程可以用下图来统一描述:iGateway Bill注:1、上图中,箭头代表话单流向。
2、话单存储与话单备份之间的虚线表示这些功能之间不存在直接的耦合。
系统特点l高可靠性双机系统:[由于计费系统在组网中的特殊地位,对iGWB的可靠性要求非常高,因此,iGWB 在硬件、软件系统设计上采用了双机系统,并通过双机之间故障自动倒换机制保证系统运行的可靠性和业务的连续性。
[将磁盘冗余配置成RAID5+hot spare冗余容错技术,保证在一块磁盘故障的情况下数据不会丢失。
[软件自启动、退出后重启。
l多接入:[iGWB可以同时接收、独立处理不同交换机的话单,独立存放,分别提供给计费中心。
系统特点l灵活的话单格式转换:[iGWB提供的话单格式灵活配置与转换功能可以满足对话单格式多样化的需求。
l大容量:[iGWB配置的硬盘有效容量足以保证MSOFTX3000在支持最大用户数量的情况下,话单至少在iGWB上缓存7天。
[并且系统具有扩展硬盘容量的能力。
第2节工作原理硬件配置硬件配置l在MSOFTX3000系统中,iGWB与业务处理基本插框配置在同一机柜(综合配置机柜)内,相关主要硬件组件包括:[主备iGWB服务器[磁盘阵列(HP不用)[主备LANSwitch[综合切换器。
硬件配置(IBM)l iGWB服务器:主备双机系统,核心设备,通过与MSOFTX3000主机的通信,完成话单的存储、格式转换、预处理等操作。
l磁盘阵列:选用IBM EXP300磁盘阵列,最多可放14个1英寸硬盘,缺省配置10个容量为73.4GB硬盘,主备服务器各5个。
l综合切换器:包含有LCD显示器、键盘、鼠标等输入输出设备以及切换设备,可以方便地在服务器间(主备iGWB和BAM)进行切换并进行操作控制。
l LANSwitch:是iGWB与MSOFTX3000的通信通道。
LANSwitch配置2套,互为主备用。
硬件配置(HP)l iGWB服务器:HP ProLiant DL380 G3l硬盘:最多可放5个容量为73.4GB硬盘,主备服务器各5个。
l综合切换器:包含有LCD显示器、键盘、鼠标等输入输出设备以及切换设备,可以方便地在服务器间(主备iGWB和BAM)进行切换并进行操作控制。
l LANSwitch:是iGWB与MSOFTX3000的通信通道。
LANSwitch配置2套,互为主备用。
第1节硬件配置硬件连接原理FE 0# 机框FE 去计费 中心FE主用 iGWBHUB 1平面 LAN Switch FE 1# 机框 备用iGWBBAM 0 平面 LAN Switch 2# 机框 HUB 应急工作站 去网管中心9# 机框 业务处理子系统LMT 维护管理子系统LMTLMTHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 21硬件连接原理liGWB与MSOFTX3000组网要点:[ iGWB主备机之间是通过虚拟IP与主机通信,任何时候只有激活的 iGWB与主机之间才存在网络连接(因为虚拟IP只能被激活的 iGWB控制),MSOFTX3000与iGWB通信时,不知道也不关心当 前的iGWB是主机还是备机; [ iGWB与SMU板之间的连接是双平面的,iGWB提供两个虚拟IP, SMU板和这两个虚拟IP均建立连接,考虑到SMU存在主、备板且 同时工作,则iGWB与主机之间存在4条链路; [ iGWB与MSOFTX3000之间的网络中断时,SMU会产生相应的告 警。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 22硬件连接原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 23硬件连接原理l iGWB通过4个网卡分别与到网管系统、主机系统和计费中心的LANSwitch通过FE网线相连。
[ 网卡1连接网管和话单台; [ 网卡2连接到0#LAN Switch,与MSOFTX3000的主用平面通信。
[ 网卡3连接到1#LAN Switch,与MSOFTX3000的备用平面通信, 同时兼作主备iGWB的第一心跳路径; [ 网卡4接计费中心,提供FTP/FTAM接口给计费中心以提取最终话 单。
l iGWB通过SCSI线缆与磁盘阵列相连,2组磁盘阵列独立工作。
用户话单都存放在磁盘阵列中。
(HP不用)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 24硬件连接原理l 主备iGWB之间配置了心跳路径,用于主备iGWB之间交互握手信息,了解对方的运行状况,以便异常时进行倒换。
[ 系统提供2条心跳路径− 第一心跳路径通过网卡3组成的LAN(系统中也称之为私网) − 第二心跳路径通过串口,当第一条心跳路径中断时,iGWB选 择第二条心跳路径进行通信。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 25问题l iGWB相关主要硬件组件包括哪些?各组件的功能?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 26解答l 主要硬件组件包括:主备iGWB服务器、磁盘阵列、主备LANSwitch、综合切换器。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 27小结liGWB与业务处理基本插框配置在同一机柜 (综合配置机柜)内,相关主要硬件组件包括: 主备iGWB服务器、磁盘阵列、主备 LANSwitch、综合切换器 iGWB采用双机系统,具有双平面结构,保证 系统运行中不存在单点lHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 28第1章 iGWB概述 第2章 硬件结构 第3章 软件结构 第4章 操作维护HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 29第3章 软件结构第1节 iGWB进程 第2节 iGWB软件目录HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedPage 30iGWB软件结构l iGWB 是典型的多进程、多线程、Client/Server模式的应用软件,软件结构可以用下图描述:KERNEL进程l KERNEL进程(knl_proc.exe)[KERNEL进程作为其它进程的TCP/IP服务器端,主要功能是作进程间的消息转发,该进程还负责对其它进程的监控功能,例如如果om_proc.exe进程异常退出,knl_proc.exe会立即将这个进程重新启动。
注:iGWB为双机架构,正常运行情况下,主iGWB的cls_proc、ap_proc、knl_proc以及om_proc进程都必须在运行,而备iGWB只有cls_proc进程在运行。
接入点进程l接入点进程(ap_proc.exe)[为了使得一套iGWB可以同时接入与多台相同或不同类型的交换机,iGWB在设计时提出了接入点的概念,从参数配置和操作维护的角度来讲,一个接入点对应一个ap_proc.exe进程,该进程实现与交换机通信的模块、话单存储与转换模块。
目前来看,一台MSOFTX3000机架必定内嵌一套iGWB,所以,多接入点进程在MSOFTX3000使用不到。
[该进程集中了iGWB对话单进行处理的所有模块,包括话单接收模块、原始话单存储模块、话单转换模块、最终话单存储模块。
根据参数配置,系统中可以存在1个或者多个接入点进程,不同的接入点进程处理不同交换机发送的话单。
计费中心双机进程l双机进程(cls_proc.exe)[该进程负责双机之间的话单序列号、文件序列号的同步,双机状态的同步,虚拟IP的管理以及倒换等功能。
l操作维护进程(om_proc.exe)[顾名思义,操作维护进程的功能是用来实现对iGWB操作、维护。