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基于VC＋＋的网络实时通信系统的设计与实现 第l9卷第5期四川理工学院(自然科学版)Vo1.19No.5 JOURNALOFSICHUANUNIVERSITYOF 2006年10月SCIENCEamp;ENGINEERING(NATURALSCIENCEEDITION)Oct.2006 文章编号:1673—1549(2006)05—0066—04 基于VC++的网络实时通信系统的设计与实现 丁忠,孙志宏,雷跃云 (四川R-X-学院电子与信息工程系,9)11自贡643000) 摘要:采用Client/Server模式,设计了网络实时通信系统的网络结构和运行方式,并以vC++为 开发工具,通过调用Winsock,实现了服务器端和客户端之间实时数据的通信. 关键词:网络通信;Client/Server模式;Winsock;VC++ 中图分类号:TP391.9文献标识码:A 引言 网络实时通信系统是电网仿真系统支撑平台的六大模块之一.目前引进国外系统价格比较昂贵,我 们根据地区电网的具体情况,以高性能微机为硬件平台,在Windows2000操作系统的运行环境下,以 VisualC++.NET为开发工具,采用SQLServer2000建立静态数据库,实现了静态数据库管理,实时数 据库管理,系统运行管理与控制,模型开发支撑,图形仿真和网络实时通信等功能,满足了电网仿真的 需要. 1系统网络结构方案 根据电网仿真系统支撑平台的实际要求,系统网络结构采用了Client/Server模式,Client/Server技 术是当今世界上最流行与最具发展的技术之一,以之构成的应用系统具有系统结构优化,资源利用率高, 整体运行速度快的优点.当然这种高效率的系统是以其高效率 的网络通信为先决条件的.因此,产生了Windows环境下的标 准的TCP/IP网络开发界面,利用Socket技术开发网络通信程 序.本实时通信系统包括仿真主机与监控机之间,仿真主机与 接LI机之间的实时通信.采用总线型的网络拓扑结构,以交换 机代替总线,以1000M以太网连接各个计算机.其系统网络 结构如图1所示. 2系统网络运行方式 图1系统网络结构图 如图2所示,模型程序在服务器计算机上运行,它与以服务器方式运行的在线调试程序和网络实时 通信程序通过变量数据库管理动态连接库共享内存;在客户机上以客户方式运行的网络通信程序,通过 网络设备与服务器上的网络通信程序建立网络连接后,首先利用变量数据库管理系统建立服务器数据内 存映象,然后通过与以客户机方式运行的调试程序共享此内存映象.然后通过与网络通信程序配合,在 客户机上运行的调试程序可以如同在本机一样对模型程序进行数据显示和在线调试. 为了保持服务器和所有客户机的数据同步,一个最简单的办法就是在服务器和客户机之间进行定期 的数据复制,但这样会使网络负荷加重,数据传输的效率受到限制.考虑到每个监控机上所需变量数量 收稿Et期:2006—03—14 作者简介:丁忠(1969一),男,四川荣县人,高级教师,主要从事计算机,电子仿真领域的研究. 第19卷第5期丁忠等:基于Vc++的网络实时通信系统的设计与实现 远小于变量数据库中的变量,所 以没有必要总是把所有数据进行 传送,为此,只需把实时数据都 保存在服务器上,客户机每隔一 定的时间间隔,取得所有显示画 面的变量,然后向服务器发送索 取这些变量的申请,服务器得到 申请之后,马上把所需数据发送 到客户机.客户机对某个变量进 行了修改后,马上向服务器发送 修改变量的申请,服务器接到后, 即把相应变量改为给定值.这样 有选择的发送数据,减少了通信 量. 3编程接口Winsock ④,\,兰// //,, (管理动态连接库) \\!兰兰/// I \\,!兰兰///④?馨广 3.1网络编程接口Winsock WindowsSockets是MicrosoftWindows的网络程 序设计接口,它是从UNIX系统上Berkeleysockets扩 展而来的.WindowsSockets在继承了Berkeleysockets 必要特征的基础上,又对它进行了重要的扩充,增加 了一些符合Windows环境消息驱动特性的函数. Windows环境与UNIX环境有很多不同,它是基 于消息传递机制的非抢先式多任务操作系统.Windows 内核负责把消息队列中的每条消息转发给特定的处理 程序,处理程序接受到消息后,从Windows内核接过 系统控制权,根据消息内容进行相应处理,直到处理 完毕才把系统控制权交给Windows内核.而传统的 Sockets采用的是同步方式,即阻塞的传输方式,这样, 一 旦Read()被阻塞,CPU控制权会被应用程序长期占 有,Windows内核得不到控制权,就无法完成对消息 图2网络