X25传输协议实现信息封闭采集.doc

X25传输协议实现信息封闭采集 x.25传输协议实现信息封闭采集蒋雄飞深匀!证券卫星通信有限公司(深匀:1518031)张灯银居梯南京邮电学院计算机科学与技术系(南京21叹X旧3E,a i l:y9830呵u Pt.e du.e n摘要文章以程控交换机计费信息封闭采集系统中的数据传输作为应用实例,采用隆道技术在W in d ow sN T系统平台上实现x.25虚电路传粉I P数据报的功能。 关键词x.25,T cp/Ip随道执术1(X)28331一(2(X)1)1仆硬旧55刁3AT p393l刘阮n.a幼o nEn cl o s e dA cq川s iU0n初t hx.25P丫o tO C o lJ i a n gX io理介i(S h e nZ h e nSe e ur i t ie sS a t e ll it e Co mmun i ea t i o nC o.L td,S h e nz he n518031)Zh川唱玩吧向J uTi(Com put e rS ei e ne e&T ee h no lo盯D叩a r t me n t,Na n jing Un iv e r si ty OfP Os tsa ndTe l e c一u lca t io n s,N a nj i n g21(X刃3)T hi s P a Pert ak e si nS PC(S to r e dt he即P l ie a ti o nO fd a tatx an s po rti n t hes y s te mOf d a t ae n e los eda e明i si t i o na ndeh ar gi n gPr o g山esy st e mOf加n sf e币ngI Pda t ag旧mt houg h也:x.25,T CP/】P,t u n n e l i n gC on t roll e d)e xeh a n罗a s a ni ns ta nc e,u si n gt Unn e l i ngt ecl mof o留,d evel oPsaX.25V ir tu a lC i沈u i t i n W i n do w sN T4.0.1引言所谓信息封闭采集就是将对信息的联机采集和网络数据传输技术有机结合集成于一体,数据采集和数据传输等过程完全自动处理,整个过程不需要人工干预。 程控交换机计费信息封闭采集系统是将本地网或移动网内各个交换节点产生的原始计费信息封闭采集并集成到计费中心,为电信企业实时处理计费业务并开展相关增值业务奠定基础。 该系统的基本功能模型如图1所示。 文章针对其中的数据传输部分,以V isua lC+5.0为开发工具,在W in d owsNT4.0平台上,使用x.25虚电路(v irtualCi二u it)来传输Ip数据报(I PDa t叫犷a m)。 存检交备传采储借份愉换集机图1程控交换机计费信息封闭采集系统功能模型2隧道技术与地址映射x.25网的X.25协议与In t e m e t中的T Cp/IP协议的协调主要通过地址映射和隧道技术来实现。 2.1地址映射c cr lT x.25协议是一种面向连接的协议,它在通信双方之间提供网络层上无差错可靠的虚电路连接,其地址模式采用x.121标准,结构类似于电话号码。 而代P/Ip协议仅要求在通信双方之间提供无连接的I P数据报传送服务,其地址(I n te me t地址)与x.25地址是不兼容的。 因此进行数据传送时,首先必须利用地址解析技术进行地址映射。 即根据接收方的I P地址计算出相应的x.25地址,才能进行x.25虚电路呼叫。 R FC1236对如何建立I P地址和x.121地址间的映射进行了详细介绍,现以传统的D D N X25月P编址为例加以说明。 X.121使用拳据网络标识码(D MC),以D C格式为基础,其中D CC是一个3位(十进制位)的国家号,N是用于标识该国家中某一网络的网络号。 如果一个国家有十个以上的网络,则分配给这个国家多个n CC。 例如,分配给美国的D CC值从3一0到316。 X.121也定义了一个10位十进制的网络终端号(NTN),用以标识网络中的计算机、终端等。 I n t eme tD DN地址包含一个用句号分开的十进制数构成的AS Cll文本字符串,与四位十进制数的I P地址是一致的。 分别用n(网络)、h(主机)、l(逻辑地址)、i(接口信息处理机或分组节点)来表示DDN地址的四个十进制数,则A类地址可表示成n.h.l.i;B类地址为n.n.b.i;C类地址为n.n.n.h.i。 图2显示了X.121和I P地址的映射,D MC设置成0,标志位(十进制)标识了地址空间中的物理或逻辑地址。 主机标识符的编码值表示h或i,子地址字段晕任选项。 映射规则依赖于地址类别和h值使用的编号范围。 2.2隧道技术基金项目:信息产业部重点科技发展项目资助(编号:97哄8)作者简介:蒋雄飞,硕士研究生,研究方向为数据快速采集、T MN。 张灯银,副研究员。 居梯,教授。 计算机工程与应用xx.1055隧道技术是指使用高层运输网络服务(h ig h一l ev el t on s-P ortn e t wor ks er v i ce)运送于另一个服务的分组和报文。 具体地说,在文中是指X.25网中的下层x.25协议被当作I nt er-n et数据传输的一个隧道来传输I P数据报。 在x.25网中一个T CP/I P隧道就是一个x.25连接,通过隧道,T CP/I P分组作为无结构无意义数据被X.25网传递。 应用程序根据地址映射得到的X.25地址,首先进行X.25虚电路呼叫。 在通信双方顺利构建虚电路以后,发送方将I P数据报沿建立的虚电路发送到目的地,对于随后到达的相同目的地的I P数据报也沿着这一虚电路发送。 同时,接收方把从虚电路上接收到的x.25数据分组转换成I P数据报传给T CP/I P高层协议软件。 图3所示为R FC877提供的通过x.25接口传输IP数据报的方法。 R rC877要求x25呼叫用户数据字段的第一个字节的值为十进制的204,该值标识了I户,I P数据报作为完整的分组序列发送。 如果必要的话,使用M位以确保当I P数据报被分段时,它可以在另一方正确地重组。 通信双方都可以在任何时候关闭虚电路,上层协议(如T CP、S NA路径控制和U DP)不受这种实现策略的影响。 射表中。 通常情况下本机的I P一X.25地址映射也应当登录于表中。 一般是一个I P地址对应一个X.25地址,也允许同一个I P地址对应多个X.25地址。 这种情况下,驱动程序将对多个X.25地址顺次发起呼叫,一旦遇上可以接通的X.25地址,立即在I P地址与该x.25地址之间建立虚电路,并停止对下面x.25地址的呼叫。 3.2握手协议采集机与文件服务器双方定义握手协议,是为了便于控制。 首先,采集机向服务器方发出一个呼叫请求以建立x.25虚电路连接,服务器方收到此请求后,作出应答,并作好接收文件的准备。 采集机收到确认信号后,找到待传文件,通过选通的虚电路向文件服务器发送文件,并在文件传送结束后,向服务器发出结束标志。 在服务器端,若所有文件均被安全接收,则向采集机发出指示信息,由采集机拆除所建的虚电路,如图4所示。 采集机服务器卿晰琦求?钊撇引|一名际一漏主机标识符子地址冷沁的的叔月T习主机标识徐h和i的组合响日应答接收数据重传请求图2X.121和I P地址的映射)一传送结束确认全旨禾数据终端设备1数据终端设备2上层协议上层协议(ULP)网关1P P P P P(ULP)幸尸幸I II P PPPPSNP一1SN P一22222I PPP幸幸X XX.255555X.2555图4采集机与文件服务器握手协议图3X.25接口传输I P数据报3系统实现数据传输是保证联机计费系统实时性的关键之一,可靠、准确、高效是其基本要求。 只有从各交换机上快速、准确地采集到计费所需的原始话单并及时通过数据网络迅速传输到省计费中心,才有可能及时完成每张话单的分拣、批价及人库。 作者以将采集机上的文件输送至计费中心的文件服务器为例进行说明。 采集机和文件服务器上的操作系统均为W i n do wsNT4.0,网卡选用V AH NKV L3一x.25,它可以提供64条虚电路,最高速率为64k bps。 采集机主动将采集到的计费文件通过数据网络向文件服务器传输,文件服务器能自动应答采集机的呼叫请求,接收并管理通过网络传输过来的文件。 当传输过程中出现故障时,发出可视可闻报警,提醒机房人员处理。 故障恢复后,确保文件可重传,保证文件不重复、不丢失。 3.1参数配置主要是针对VL3一X.25网卡的参数进行配置工作,一般包括三部分:硬件参数(包括中断号,F O基地址等),x.25参数表,I p/X.25地址映射表。 所有的与直接本机通过x25进行通信的主机的I P一X.25地址映射都必须登录于l p/X.25地址映56xx.10计算机工程与应用3.3程序流程分别对服务器和采集机进行说明。 文件服务器上的应用软件的大致流程为:(l)在使用系统之前,通过身份认证获得系统使用权限是必要的。 (2)监听是否有x.25人呼叫,c o n一d=X25一i st e n(“h uj ia o,X25_W AIT)。 h uj ia o是呼叫标志,参数X25s eW A仃使得函数调用一直睡眠到有人呼叫到来为止,返回值c o n-id为建立的虚电路号。 (3)发送呼叫响应,以接收一个到来的人呼叫连接,r et=X25_a e Pt(c on_i d)。 若返回值r et等于0,则呼叫响应正确,通信双方成功地建立X.25虚电路,可以进行数据传送。 否则,若返回值不为0,则呼叫响应失败,系统给出错误提示信息并等待用户处理。 (4)将接收到的数据报暂存于一个临时文件中直至确定文件被完整地传送过来。 从接收到的数据报中获得文件名信息,气以此创建最终的目标文件来取代临时文件。 传统的文件传送软件在接收侧是先打开需要接收的文件,然后每收到一部分数据后,就写人文件中。 随着时间的推移,接收侧上的文件体积会越来越大,直至文件接收完毕。 而在整个文件发送/接收的过程中,一旦由于某种原因导致通信失败,那么一个不完整的文件将在接收侧出现。 作者采用临时文件充当文件接收过程中的缓冲,较好地解决了这一问题。 在接收方的主机内,所接收的文件一经出现,就是一个完整的文件,便于其它业务程序的处理。 (5)若收到传送结束标志E ND OF FIL ET R A N s,则可根据服务器上整个文件接收情况,决定是否向采集机发出传送结束确认信号。 服务器端程序流程如图5所示。 采集机上应用软件的大致流程如图6所示。 (l)从应用程序界面中,确定待发送文件数目e dit s our-c oun i等有关文件的信息,利用一个简单的FO R循环就可以控制所有文件依次被传送。 (2)根据文件服务器的I P地址,向其发出呼叫信号,请求传送文件,e on一d=X25一onn e et(e al l e d e s a d d r,“h ujiao I)。 c al l e d一dd:为文件服务器的I P地址。 (3)收到正确的应答信号后(即返回的虚电路号为有效虚电路号),打开待发送文件,以每次512字节打包,沿着建立的虚电路发送数据报。 (4)文件全部发送完毕,向文件服务器发送传送结束标志E NDO FR比TRANs,并等待确认信号。 (5)收到文件服务器同意结束信号后,采集机即拆除所占用的虚电路。 下面是采集机将文件分解打包向服务器发送的程序片段。 C F i l e S onr fi l e(l psz Buf f er,C Fil e:mo deN oT rune at eICFil e:m.司-e Re ad);.刀建立文件对象,以打开待发送文件。 w hil e(e ur r en il e g!=s ou r l e g)i f(e ur r en t l e g+D WO RD (512) 常见的错误类型有硬件连接错误、路径选择错误、参数配置错误、虚电路建立失败等。 对于不同的错误类型,系统可以给出不同的错误提示。 在文件发送过程中,如果由于某种原因导致通信失败,系统可以根据调用函数回送的原因码和诊断码,在用户界面上显示出通信失败的原因和诊断信息,以便于用户进一步处理。 4结束语采用W indo wsNT作为操作系统平台,功能强大且人机界面友好。 利用VC为开发工具,直接使用X.25协议的网络层功能进行设计,速度相对较快,可移植性和可扩展性也较强。 文中介绍的内容已经在信息产业部资助的重点科技发展项目97048程控交换机计费信息封闭采集系统的研究与实现中得到应用,也可推广使用到其它需要对信息进行封闭采集的应用领域。 (:2以洲)年5月)参考文献1程控交换机计费信息封闭采集系统的研究与实现【R.技术报告,南京邮电学院计算机系科研室,1998.42.v耐in k.网络规程控制卡用户及程序员手册15.北京万林克通信技术研究所3.张灯银等.封闭采集在移动通信计费中的应用J.南京邮电学院学报,1999.1;19(l):69一734.U yles sBl ac kT CP/IPa ndRe lated Pro to c o ls【S.M eG ra wes Hi ll,19925.Do uga lsE.Com er,D av idL.S te ven s.I nte r wor kingWit hTCP/IP VO I.111:Cl i ent一S er v e rPro脚n u mn ga ndA p p li e at i onsM.S e e ondE d it i on,P rent iee一H al l,1996(上接41页)1l.A.M onka s.Am al th a e a:I nf orma ti onDi se ove砰andF il terin gu sing aM u l tia gen tEvo lvin gEe o叮ste m