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2024年3月13日发(作者：像素字节换算)
电力工程中网络通信方式的运用研究
摘要:根据电力工程中网络通信的特点,阐述常用的网络通信方式
异步网络套接字通信、多波通信、命名管道通信和邮槽通信等,并对
各种网络通信方式的工作过程进行研究,并对各种通信方式的优缺点
进行分析,对指导电力工程中网络通信的发展具有积极的意义。
关键词:网络通信 异步网络套接字 命名管道 研究
从19世纪80年代以来,电能凭借容易转换、运输方便、易于控
制、便于使用、洁净和经济等诸多优点,开始慢慢取代其他能源,成为
人们生活和生产必不可少的部分。电力工程就是与电能的生产、输送、
分配有关的工程,在电能的输送过程中就不得不牵扯到网络通信的问
题,因此,网络通信是电力工程中不可或缺的一部分。随着人们对电能
质量越来越高的要求,如何实现快速而有效的电能传输就成为摆在人
们面前的一道难题,在传输的过程中就必须要解决网络通信的问题,归
根结底就是要解决采用哪种通信方式可以使电能得到更好的传输,从
而保证安全、稳定地供电。
1 常用的网络通信方式
常用的网络通信方式主要有异步网络套接字通信、多波通信、命
名管道通信和邮槽通信等,网络通信的好坏直接影响电能传输的质
量。网络在通信的时候都是在系统中进行的,数据的传输的过程中必
须考虑带宽的问题,所以就需要控制数据量的传输来合理地利用带
宽。在实际的应用过程中选择合适的通信方式就显得尤为重要,要选
择合适的通信方式就必须对各种通信网络的特点有充分的研究。本文
就是针对常用的四种网络通信方式,对他们各自的传输特点做出分析,
从而为实际应用奠定理论基础。
2 各种网络通信方式传输过程研究
2.1 异步网络套接字通信
Windows套接字在阻塞和非阻塞两种模式下执行输入输出操作,
阻塞模式指当一个程序运行到某一个语句时,如果没有数据到来,则程
序一直停留在此处,直到这个语句有响应它才会继续往下执行;在非阻
塞模式下,不管这条语句是否响应,程序都将立即返回。因此,阻塞模式
可能会对应用程序的性能造成影响,故多采用非阻塞模式来实现网络
的应用程序。异步方式指发送方发出数据后,等到收到接收方发回的
响应才发出下一个数据包的通信方式。
在实际的网络通信软件中,异步非阻塞套接字方式是应用最为广
泛的,异步非阻塞方式的C/S(客户端/服务器)结构的理论基础是服务
器在运行的同时接收来自于客户端的消息后调用函数接收数据,不需
要等待客户端接收消息后再调用函数。服务器和客户端可以实现同步
运行,使程序可以实时的在线操作。为了实现异步非阻塞模式的网络
通信方式,我们应该将服务器端的程序设计成WSAAsynSelect模型。
WSAAsynSelect模型是一个异步的输入输出模型。应用程序可以在一
个套接字上接收以Windows消息为基础的网络事件通知。该模型的
实现方法是通过调WSAAsynSelect函数,将套接字自动地设置为非阻
塞的传输模式,同时向Windows申请一个或多个网络时间,并且提供一
个窗口句柄,这个窗口句柄在通知时使用。事件在申请的时候,对应的
窗口将通过窗口句柄收到一个基于消息的通知。
2.2 多波通信
多波通信是一种变形的广播通信方式。广播通信就是向局域网内
的所有用户都发送数据,它会占据大量的网络资源。多波通信是指只
有在这一个多波组的用户才可以接受到数据,其他局域网的用户不可
能收到来自多波组成员发送的数据。这样就实现了多台计算机发送批
量数据的问题,同时可以节约网络资源。只要我们在通信服务器和每
一个客户端之间添加多波通信的代码,服务器就会把发送来的数据通
过多波的方式传输到其他的多波用户,同时不至于影响其他多波组的
成员。
2.3 命名管道通信
命名管道通信是一种简单的进程间通信(IPC)机制,建立了一个客
户机/服务器通信体系,并在其中进行可靠的双向传输数据。命名管道
式围绕Windows文件系统设计的一种机制,采用“命名管道文件系统
借口”,因此客户机和服务器可利用Win32文件系统函数来进行数据的
收发,这些文件函数都是标准的。在利用命名管道进行通信时,服务器
是唯一有权利建立命名管道的进程,可以接受客户机的连接请求,客户
机只能同一个已经存在的命名管道客户机建立联系。命名管道可以在
一台计算机的不同进程之间或者再同一个网络的不同计算机的不同
进程之间,支持可靠的单向或者双向的数据通信。采用命名管道设计
的应用程序是非常简洁的,不需要对网络传送协议有深入的研究,这是
由于命名管道利用了微软网络提供者重定向器,通过一个网络,在各个
进程之间建立通信,应用程序便不必关心网络协议的细节,之所以要用
命名管道作为自己的网络通信方案,一项重要的原因是它们充分利用
了Windows内部建立的安全特性。
2.4 邮槽通信
邮槽通信是Windows提供的一种用来实现进程间通信的方式,它
提供的是基于不可靠的单向通信方式,邮件槽只支持单向数据的传输,
即服务器只能从邮槽读取数据,客户端只能往邮槽写入数据,而且利用
邮槽通信的信息量不能太大。服务端就是创建邮槽的那一端,客户端
就是已存在邮件槽的那一端。邮槽通信不支持广播通信,因此只能发
送少量的数据,它适用于一对多的发送少量数据。
3 结语
在电力工程的现场中选择合理的通信方式,就必须根据它们各自
的特点进行比较,做出最佳的选择,满足电力工程的需要,提高通信网
络的传输效率,从而将电能安全、稳定地送到用电户的手中。
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