基于C/S 模式与完成端口的路灯监控软件的设计

文章摘要： 1 引言目前，全国很多城市的路灯监控系统受到区域限制，仍停留在小规模的监控模式上，使得各地区的监控标准不统一，管理混乱，同时也占用了大量的人力和物力资源。因此，将各区域的路灯监控系统进行统一的管理，形成一个大规模的统一的监控体系， 已成为将来路灯监控发展的趋势。传统的SOCKET 通信模型有着客户端数量的限制，当实际的客户端超过限制，将会出现数据阻塞和丢失，甚至是服务器软件崩溃的情况，而引入了完成端口技术的通信模型没有客户端数量的限制，并且拥有着高效的数据处理能力，能够在大规模路灯监控系统内发挥优势，保障了数据传输的高效性和可靠性。在Visual C++ 2008 编程环境下，通过完

基于C/S 模式与完成端口的路灯监控软件的设计,标签：电路设计,http://www.88dzw.com

     1 引言

　　目前，全国很多城市的路灯监控系统受到区域限制，仍停留在小规模的监控模式上，使得各地区的监控标准不统一，管理混乱，同时也占用了大量的人力和物力资源。因此，将各区域的路灯监控系统进行统一的管理，形成一个大规模的统一的监控体系， 已成为将来路灯监控发展的趋势。传统的SOCKET 通信模型有着客户端数量的限制，当实际的客户端超过限制，将会出现数据阻塞和丢失，甚至是服务器软件崩溃的情况，而引入了完成端口技术的通信模型没有客户端数量的限制，并且拥有着高效的数据处理能力，能够在大规模路灯监控系统内发挥优势，保障了数据传输的高效性和可靠性。

　　在Visual C++ 2008 编程环境下，通过完成端口技术的应用，将原有的基于C / S 模式的路灯监控系统软件进行优化，使得整套系统可以应用于大数量客户端的场合，并且仍能保持通信系统较高的稳定性。

　　2 监控系统软件的总体构架

　　路灯监控系统分为远程终端设备和监控软件两个部分。远程终端设备安装在路灯控制现场，是实现监控功能的主要硬件设备。远程终端通过GPRS无线通信网络与服务器相连，根据用户的设置参数，实现定时开关灯，采集数据和事故报警等功能。

　　根据不同地区的情况，其数量可能非常的庞大，传输到服务器的数据量也会非常庞大。监控软件是一套在Visual C + + 2008 开发平台下， 基于Client /Server 模式的网络通信软件，由服务端软件和客户端软件两个部分组成， 后台数据库选用MS SQLServer 2005。监控系统结构图如图1 所示。

图1 系统结构图

　　监控软件的服务端安装并工作于服务器上，负责接收监控终端设备传输而来的数据，对数据进行分析，并存入数据库; 同时与软件的客户端进行通信，并且将软件客户端的指令数据，转发到相应的监控终端设备，对被监控对象的进行管理与控制。

　　监控软件的客户端工作在用户电脑上，通过网络与服务端和数据库相连，为少数特定的路灯监控管理员提供服务。客户端为这些管理员用户提供了一个功能齐全的图形界面。用户可以通过客户端查询数据，发送控制指令，也可以通过客户端的电子地图功能和柜体监控动画实时的了解各个远程终端的工作状态。

　　3 服务端完成端口通信模型的实现

　　3. 1 完成端口原理

　　3. 1. 1 完成端口简介

　　网络通信模块是整个系统最核心的部分，由于要负责大规模的数据传输与处理，因此对软件的性能的高效性提出了挑战，而完成端口通信技术的应用解决了这一难题。

　　完成端口( I /O Completion Port ) 是一个Windows NT 执行子系统的核心对象。通过将完成端口与任意I /O 句柄( 文件或Socket 等) 关联，使得用户可以通过完成端口，异步的获取并处理I /O 的结果。

　　完成端口是由系统直接提供并行优化支持的，在完成端口上建立几个并行的服务线程，一般数量为CPU 数，它们为到达完成端口的服务请求提供服务。当有服务请求到达时，如果有可用的服务线程，则激活该线程，如果没有可用服务线程，则将服务请求加入请求队列，该队列采用先进先出( FIFO)的策略，来保证这些请求得到公平的服务。服务线程的建立和请求队列的FIFO 策略，减少了CPU 在不同线程间切换的次数，降低线程上下文切换所造成的开销。

　　3. 1. 2 重叠I /O

　　完成端口的设计原理是让应用程序使用重叠的数据结构，一次投递一个或多个I /O 请求，当这些请求完成后，应用程序可以为他们提供服务。这就要求我们在使用完成端口时必须要使用重叠I /O。

　　重叠I /O，即当I /O 功能调用时，不论I /O 是否完成，函数马上返回，由操作系统底层处理I /O 的实际工作，而应用程序( 进程) 可以继续做其他事情。因而，完成端口是处理完成重叠I /O 的一种高效的机制。

[1] [2] [3] [4]  下一页