微波設備網管系統(tǒng)中Web設計與實現(xiàn)
1.1 硬件平臺
對Web進行管理的硬件設計主要采用周立功ARM7的SmartARM2200,開發(fā)板帶有多種的存儲資源(PSRAM、NANDFlash、NOR Flash和EPROM),具有一個10 MB的RTL8019AS作為以太網接口,2個串口,并支持μC/OS-Ⅱ和μCLinux操作系統(tǒng)。CPU采用32位ARM7芯片LPC2210FBD,其接口豐富。
1.2 軟件環(huán)境
移植μC/OS-Ⅱ實時嵌入式操作系統(tǒng),移植lwip輕量級TCP/IP協(xié)議棧,使其在SmartARM2200開發(fā)板上運行,采用C語 言編寫Web服務器軟件。軟件調試使用ADSl.2集成仿真環(huán)境,使用相應的工程模板。在調試過程中選用DebugInExRam模式進行調試,軟硬件調 試完成,可選用R-elInChip模式燒寫,后一種燒寫方式會加密芯片,使之無法二次燒寫。如果加密之后需要重新燒寫芯片,就必須使用ISP進行解密之 后方可燒寫。軟件總體分為應用程序、μC/OS-Ⅱ和網絡協(xié)議驅動3部分。
1.3 μC/OS-Ⅱ特點
μC/OS-Ⅱ是一個實時多任務操作系統(tǒng),它的絕大部分源碼是用ANSI C編寫,只有一小部分與處理器密切相關的代碼使用匯編語言編寫,μC/OS-Ⅱ包括3部分,即核心代碼、配置代碼和移植代碼,具有可移植性。μC/OS- Ⅱ是基于優(yōu)先級的可剝奪型內核,系統(tǒng)中的所有任務都有一個唯一的優(yōu)先級別和自己單獨的任務棧。絕大多數(shù)μC/OS-Ⅱ的函數(shù)調用和服務的執(zhí)行時間具有可確 定性,并且μC/OS-Ⅱ還具有可裁剪、穩(wěn)定性和可靠性等特點。
2 嵌入式Web組成
2.1 HTTP協(xié)議簡介
HTTP協(xié)議(Hypertext TransferProtocol,超文本傳輸協(xié)議)是用于傳送WWW方式的數(shù)據(jù),也是用于從Web服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。HTTP協(xié) 議采用了請求/響應模式。客戶端向服務器發(fā)送一個請求,請求頭包含請求的方法、URI、協(xié)議版本、以及包含請求修飾符、客戶信息和內容的類似于MIME的 消息結構。服務器用一個狀態(tài)行作為響應,相應的內容包括消息協(xié)議的版本,成功或者錯誤編碼加上包含服務器信息、實體元信息以及可能的實體內容。通常 HTTP消息包括客戶端向服務器的請求消息和服務器向客戶端的響應消息。這兩種類型的消息由1個起始行、1個或者多個頭域、1個指示頭域結束的空行和可選 的消息體組成。它可以使瀏覽器更加高效,使網絡傳輸量減少,不僅保證了計算機正確快速地傳輸超文本文檔,還確定傳輸文檔的內容首先顯示(如文本先于圖形) 等。這就是為什么在瀏覽器中看到的網頁地址都是以“http://”開頭的原因。
2.2 HTTP協(xié)議的請求/響應模式
HTTP協(xié)議的請求/響應模式是:客戶端發(fā)送一個請求給服務器,服務器接到請求后,給予相應的響應信息。HTTP服務器運行時,一直在TCP80端口(系 統(tǒng)默認)監(jiān)聽,等待連接的出現(xiàn)。一般一個信息的交換要經過以下幾個步驟:首先通過申請?zhí)捉幼謥斫⑦B接,其次客戶端向服務器端發(fā)送請求,然后服務器端處理 完客戶端的請求后,給客戶端發(fā)送響應信息,最后通過關閉套接字來結束對話。HTTP協(xié)議具體的請求響應過程:
1)用戶在瀏覽器的地址欄中輸入要訪問的頁面地址并回車觸發(fā)這個申請。Web瀏覽器將用戶輸入的URL分解,從中提取有用的信息。例如:當用戶輸入 http://202.117.132.174/時,將其分解后,Web瀏覽器得到如下信息:使用超文本傳輸協(xié)議(HTTP)從一臺IP地址為 202.117.132.174的Intemet主機(或服務器)上的某個目錄下獲取一個名為login.html的文件。
2)當用戶輸入域名時,例如:WWW.baidu.com Web瀏覽器根據(jù)網絡配置查詢Intemet上的域名服務器(Domain Name Server)來獲取相應的IP地址。域名服務器上有一個數(shù)據(jù)庫,存儲了許多Intemet服務器的域名及其相應的IP地址。在這里WWW.baidu.com對應的IP地址是202. 108.22.5。
3)Web瀏覽器取得IP地址后,使用所獲取的IP地址與相應的諸如lighthttpd的網絡服務器進行通信來確認Web服務器是否處于可用狀態(tài)。所用的通信協(xié)議為超文本傳輸協(xié)議。
4)當服務器處理完瀏覽器請求后,即向瀏覽器發(fā)出相應的文件請求(某個目錄下的login.html文件)。服務器收到請求后即檢查該目錄下的指定文件, 根據(jù).html或.htm的后綴意識到這是HTML文件。若該HTML文件存在則發(fā)送該文件,否則發(fā)送文件未找到的回應信息。
5)當所要求的文件(login.html)到達瀏覽器后,瀏覽器開始解碼。若瀏覽器發(fā)現(xiàn)其中有嵌入對象信息時,如嵌入的圖像,則向服務器發(fā)送圖像文件請 求信息(imase.gif),服務器收到圖像文件請求信息后,開始查找相應的文件,找到后即發(fā)送該文件。對于超文本文件中的每一個嵌入對象,這個過程將 被重復一次。當所有的對象都傳送完畢后,此時瀏覽器中就會有一個完整的超文本頁面展現(xiàn)在用戶面前。
從以上過程可以看出,一個超文本頁面的獲取并非通過瀏覽器與服務器之間的一次突發(fā)的通信完成的,而是通過瀏覽器與服務器之間的多次交互來完成的。盡管上述過程看起來比較復雜,但它并不占用大量的計算機資源,不會影響使用計算機同時處理其他。
3 嵌入式Web在系統(tǒng)中的實現(xiàn)
3.1 微波設備網管系統(tǒng)的Web體系結構
微波設備網管系統(tǒng)的Web是基于B/S模式的,系統(tǒng)的管理目標包括鏈路的傳輸容量、IDU的序列號、ODU的序列號、ODU的工作頻段、ODU的發(fā)射功率 等。微波設備服務器采用嵌入式技術,通過Web方式設計實現(xiàn)遠程服務器端與客戶端的信息交互??蛻舳耸褂脼g覽器對微波設備進行管理,通信采用的是 TCP/IP協(xié)議。系統(tǒng)的體系結構,如圖2所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202497.htm
為了便于管理遠程的微波設備,通過Intemet建立Web服務器,然后對一級一級的微波設備站建立相應的代理服務,再在這些微波設備上建立相應的Web服務。具體的通信過程為:接入Intemet的Web服務器響應客戶端發(fā)送的信息,通過64 KB的通信信道傳送,微波設備站通過代理查看是不是總站向自己發(fā)送的信息,如果不是就向下一級傳送,是則開始查看是給哪個部件發(fā)送的信息。
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