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VPLS 技术应用原理

VPLS  技术应用原理
VPLS  技术应用原理

VPLS 技术应用

VPLS是一种可以在以太网上提供上述诸多服务的解决方案。它利用以太网和MPLS的组合,来满足运营商和用户的需求。VPLS使分散在不同地理位置上的用户网络可以相互通信,就像它们直接相互连接在一起一样,即广域网变成对所有用户位置是透明的。这种功能是由MPLS 2层VPN解决方案实现的。

在VPLS网络中,每个用户位置连接在MPLS网络上的一个节点上。对于每一个用户或虚拟专用网来说,由逻辑的点对点连接构成的完整网络是在骨干MPLS网络上建立的。这使一个用户位置可以直接看到属于这位用户的其他所有位置。惟一的MPLS标记用于将一位用户的传输流与另一位用户的传输流隔离,并且用于将一项服务与另一项服务相分离。

这种分割使用户可以从提供商那里获得多种服务,而每一个服务都是为最终应用定制的。例如,某位用户的服务集合可以由VoIP、Internet接入以及可能两个或更多的VPN服务构成。第一个VPN服务可以在所有企业位置之间提供“宽数据”连接性并可为所有雇员所使用。而第二个VPN服务可以被限制在一个位置子集合之间进行的某些金融交易上。所有这些服务都是通过VPLS惟一配置的,因此使它们具有独特的质量保障和安全属性。

在VPLS网络中,在各个PE(运营商网络边缘)之间建立全网状的MPLS LSP(标记交换路径),将二层以太网帧通过MPLS进行封装,通过MPLS交换将用户以太网流量在各个PE之间进行转发,并与CE(用户边缘设备)连接,从而建立一个点对多点的以太网VPN。

PE设备将客户的以太网帧封装到MPLS包内,MPLS包头包含两层标记,其中外层标记Tunnel Label标识用来承载MPLS LSP,内层标记VC Label则代表不同虚拟电路,也就是不同的VPLS流量,这是一种伪线的封装格式。因此在目的端PE(提供商边缘路由器)设备终结LSP并弹出外层标记之后,将会根据内层VC Label来确定是属于哪个VPLS实例的流量。

VPLS技术包括两个层面:信令控制层和数据转发层。

其中信令控制层的主要作用是通过使用信令协议在PE之间建立相应的虚拟电路,换句话说,也就是对标识VPLS实例的VC标记进行交换,使得各个PE设备能够将VC标记映射到不同的VPLS实例,从而对所收到的MPLS封装的流量进行识别。

在数据转发层,每个PE为每个VPLS服务实例维护一个转发信息库(FIB),并且把已知的MAC地址加入到相应的FIB表中。所有流量都基于MAC地址进行交换,未知的数据包(如目的MAC地址仍未知)将广播给所有参与该VPN的PE,直至目的站响应且与该VPN相关的PE学习到该MAC地址。

VPLS的基本参考模型如图1所示。客户站点通过服务提供商网络连接起来,服务提供商网络就像是一台能够学习的二层交换机。网络中所有的PE用一个由隧道构成的全网格连接在一起,每条隧道承载多条虚线路。虚线路是为一对PE之间的每一个提供的服务建立的点到点连接结构。根据位置和客户站点的数据,为客户/服务建立的虚线路的数量可以从一个(用于只有两个位置的客户)到全网格(用于拥有连接在每一个PE的位置的客户)。

网络中的每一个PE能够建立连接其他每个PE的隧道,并可以通过信令建立穿过这些隧

道的虚线路。当网络向最终用户提供二层服务时,每个PE可以学习所有本地连接的MAC地址,并将学习到的远程地址与一条虚线路建立关联。所有未知的单播、多播和广播包被传送给所有参与客户VPN的PE。多播包像广播包那样处理,被传播给客户VPN中的所有PE。

这种网络模型假设服务(或VPLS实例)中的所有PE以一个虚线路全网格连接在一起,这种全网格消除了保持网络无环路的需要。

为了确保这种拓扑结果没有环路,需要类似水平分割的概念:没有PE向一个PE转发它从另一个PE接收到的数据包。这种作法突破了其他基于生成树的网络所遇到的可伸缩限制。目前这一网络模型正作为VPLS草案的一部分,由IETF的L2VPN工作组进行标准化。

对于运营商来说,将以太网和MPLS组合在一起的好处多多。他们可以马上从部署以太网基础设施更低的资本开支中受益。但是,简单的以太网交换网络在服务可伸缩性(由于V 局域网 ID的限制)和可靠性(生成树不能很好地扩展)上存在局限性。这些限制性被MPLS 所解决。

MPLS提供多种解决方案,这些解决方案不仅提供大规模的可伸缩性和多种可靠性选择,而且还带来其他好处。例如,MPLS的动态信令有益于更迅速地改变和重新配置服务。其流量工程功能使提供商可以在整个网络上支持服务水平保证。因此,它不仅满足可伸缩性和可靠性的需要,而且还提供可以进一步减少费用的运营优势。

VPLS标准

VPLS的部署正如雨后春笋在世界各地如火如荼地进行,并得到了运营商和厂商的广泛支持。在这个过程中,标准的作用尤其重要。

IETF是制定VPLS的主要标准组织。经过近几年的发展,VPLS的标准已经趋向稳定,相关的草案已经收录到工作组文件中,标准化已为时不远。目前VPLS标准有两个主要流派,其区别主要体现在信令协议的选择上,一种主张采用LDP(标记分发协议)进行标记分配,一种主张采用BGP进行标记分配,两种标准间不具备可互通性。从主流数据设备厂商对协议的支持情况看,基于LDP的VPLS由于其实现简单,目前已经成为主流。而基于BGP的VPLS

只有少数厂家设备支持。

目前有关VPLS的实现标准被统一写入了新推出的L2VPN工作组标准草案,主要包括9项标准,即二层虚拟专用网(L2VPN)框架,运营商提供的二层虚拟专用网业务要求,虚拟专用局域网业务,MPLS上的虚拟专用局域网业务,L2VPN信令的支持模型和端点标识符,只支持IP的局域网业务(IPLS),VPLSOAM要求和框架,VPLS应用等等。

一、引言

MPLS是下一代宽带互联网技术的发展方向,它基于标签交换并且能有效利用基于IP 交换的设备。

在MPLS的核心,它使用硬件设备来转发分组,从而提供速度更快、功能更完善以及扩展性更高的服务。它消除了在IP和ATM之间过多的复杂映射而且更好地支持了传统IP 路由技术难以支持的QoS业务。相对IP协议基于目的地址的路由,MPLS提供基于多种因素的路由,从而更好地满足流量工程的需要。

随着互连网和企业内部网的不断发展,将分散的网络在逻辑上整合成一个大型专用网的业务需求越来越强烈,虚拟专用网(VPN)技术因此应运而生。经过近20年的发展,基于第三层的VPN已日渐成熟。但这种技术存在明显的不足,即运营商需要介入客户的路由计划,导致客户不能自行决定网络层,从而带来了维护和应用的困难。为了解决上述问题,IETF 提出了基于MPLS的二层VPN技术——虚拟专用局域网业务(VPLS),并征集草案准备将这一技术标准化。需要指出的是目前VPLS的局域网特指以太网,它结合了MPLS和以太网的双重优点,是透明的、与网络层协议无关的服务,并支持从64kbps到1Gbps的带宽为客户提供服务。VPLS使得用户可以直接用以太网端口来接入广域网,并且可以自行配置网络层,这一切都使得利用VPLS构建的虚拟专网安全性更高、维护更方便。

IETF目前一共收到了3份VPLS草案,它们主要的区别在于信令及组网结构的不同,简称为LDP草案、BGP草案和RADIUS草案,其中LDP草案提出最早并且已经得到众多厂商的支持。本文将详细讨论MPLS网络中基于LDP信令的VPLS的核心技术:虚电线(Pseudo Wire)、标签分布协议(LDP)以及VPLS的实现与组网。对基本的MPLS技术本文不作详细讨论,相关术语及原理可参考文献[1]、[2]。

二、MPLS网络中实现VPLS的关键性技术

1.虚电线(PseudoWire)原理

一条虚电线由一收一发2条虚电路(VirtualCircuit)构成,它的功能是将所有的广播(broadcast)帧和跨局域网的单播帧、组播(multicast)帧从一个局域网转发到另一个局域网,使得其所连接两个局域网在数据链路层上被整合。

以太网虚电线技术的核心是帧的封装及其在MPLS网络中的传输控制。Martini等人编写的IETF草案[3]对含以太网在内的多种局域网帧的封装给予了建议。一般地,以太网数据帧可以归为2类,即普通以太网帧和带VLAN标签的以太网帧。对于普通以太网帧,封装格式如图1所示。其中隧道标签(tunnellabel)用于在MPLS网络中标识一条确定的标签交换路径(LSP),该标签实际上是由MPLS网络为一个等价转发类(FEC)自动分配的标签。如果帧需要经过几个MPLS域,隧道标签将多于一个。由于同一隧道上可以承载多条虚电路,而不同虚电路上的流量在到达接收端服务提供商边缘(PE)设备后必须加以区分,然后转发给相应的用户。因此与一般的MPLS流量不同,虚电路上的流量需要增加一个标签来标识其虚电路ID。隧道标签与虚电路标签均在发送端PE处被封装,但隧道标签在MPLS网络中可能被逐跳修改,而虚电路标签则一般维持不变直到帧到达接收端PE。在帧到达接收端PE后,隧道标签首先被剥离,然后,根据虚电路标签的值,转发帧到相应以太网端口。

有时需要借助虚拟局域网(VLAN)标签来将一个物理上联通的局域网划分成若干逻辑上独立的虚拟局域网[4]。如果VLAN标签是由客户定义的,即该标签由客户设备封装,那么含此类VLAN标签的帧的封装与普通帧一致。但虚电路标签封装在VLAN标签之外,且VLAN标签在接收端PE处不被剥离,而是直接被发送到客户局域网。另一种情况是,不同客户的局域网连接到了同一PE上,为了区分这些不同客户,需要由服务提供商来定义VLAN标签,这类标签称为服务划分(service-delimiting)标签。对于服务划分标签,Martini 草案定义了2种数据处理模式。一种是擦除模式(rawmode),即在帧被送往虚电路发送之前,剥离其所有服务划分标签后再封装虚电路标签与隧道标签。另一种是追加模式(tagmode),即对不含服务划分标签的帧先封装一个服务划分标签,然后封装虚电路标签与隧道标签。由于服务划分标签只被发送端PE设备区用来区分不同客户,因此采用擦除模式或追加模式都不会对虚电路的接收产生影响。

用一收一发两条虚电路连接两个远程局域网便定义了一条虚电线。发送端PE利用LDP 信令建立隧道、虚电路及学习接收端局域网内的MAC地址集,并转达给本地CE,使得CE 能够根据MAC地址将响应的帧提交PE转发。对于不能判定目的地址归属的单播帧、多播帧和所有的广播帧,发送端CE设备将在局域网内广播,发送端PE设备收到这类帧后则默认转发至接收端PE设备。因此保证了目的地址未知的帧不会被系统丢弃,其代价是损失了带宽。

2.基于标签分布协议(LDP)的VPLS信令分析

本节将主要讨论在MPLS网络中使用LDP建立标签交换路径(LSP)、虚电路及PE 间MAC地址学习和维护的机制。

(1)LDP邻机发现机制

两个运行LDP的相邻路由器构成邻机。如果两个路由器中的多个接口互相连接,那么每对接口构成一对邻机。LDP邻机发现机制能够使PE发现潜在的LDP同位体,那么就没有必要去明确地配置PE的标签交换同位体,从而降低了网络的复杂性。LDP的发现协议运行于UDP之上。如果所有的路由器都位于一个子网内,那么标签交换路由器(LSR)就周期性地组播一个HELLO消息给一个UDP端口,所有的LSR都在这个端口上侦听这个HELLO消息。因此,LSR将发现与它直接相连的所有其它LSR。当LSR通过这种机制获悉了另一个LSR的地址时,这两个LSR之间就会建立一个TCP连接(LDP使用TCP作为可靠传输协议。当两个PE需要多个LDP会话时,每一个LDP会话将拥有一个TCP会话),那么一个双向的LDP会话就可以在这两个LSR之间建立。如果多个LSR没有直接连接于一个公共的子网,那么附加的发现机制也能够使得LSR彼此发现对方。在这种情况下,LSR周期性地单播HELLO消息给某个特定IP地址上的UDP端口,而这个特定的IP 地址必须通过其他途径获得。HELLO消息的接收者通过单播返回另一个HELLO消息给初始的LSR,那么便可以象前面所述的那样建立会话。

(2)LDP的会话和信令

如前所述,为了建立外部隧道的全网格,PE设备使用目的UDP端口来确定邻机,建立LDP会话和TCP会话,然后通过LDP请求和LDP映射消息来建立一个LSP。接下来我们详细分析LDP会话和信令。

一个LDP标签映射消息包含一个FEC类型长度值(TLV),一个标签类型长度值(TLV)和零值或者更多的可选参数的类型长度值(TLV)。在VPLS中,一个LDP标签映射消息携带VPLS的信息,其中包括如图2所示的虚电路FEC的类型长度值(VCFECTLV)。FECTLV用来说明标签的含义。LDP允许每个FEC TLV包含一组FEC要素。但是为了建立和维护虚电线,每个FEC TLV必须正确地包含一个FEC要素[5]。

VPLS服务需要定义一个虚电路标识符(VCID),用来鉴别一个模拟的局域网段,它是一个非零32位长的连接标识符。VCID和VC类型一起标识一个点对点虚电线的服务。基于VCIDFEC,虚电线的两个端点都独立地建立单向VCLSP,它在VPLS的环境中起始并中止于两个局域网的以太网端口,这样就在所有的局域网间形成了一个逻辑桥(bridge),使得VPLS服务类似于IEEE 802.3 标准规定的学习桥接一样,即构成了一个“虚拟专用局域网”。

(3)MAC地址学习

VPLS桥接功能之一就是MAC地址学习。以太网的一个特征是所有的广播帧和未知目的地址的帧都会被扩散到所有的端口。为了在VPLS里实现地址扩散,所有未知地址的单播、广播和组播帧将被扩散到相应的虚电线,从而到达VPLS中相应的PE节点[6]。

举例来说,如图3所示,首先PE1获悉VPLS100中某个终端的MAC地址为X,并且依附于本地端口1,然后PE1将此信息广播给PE2和PE3,让PE2和PE3获悉在VPLS100内,MAC地址X是远程依附于PE1的端口1。当X发送一个请求到Z时,由于PE1上并没有Z的信息,此时PE1将会将此请求广播到PE2和PE3,而PE2和PE3会对本地局域网广播此请求,当PE2下的Z使用单播响应X时,PE2便获悉了VPLS100中的Z的地址,并且是依附于本地端口1。然后PE2将广播Z的信息,PE1及PE3便获悉Z在VPLS100内,远程依附于PE2端口1。用同样的方法,PE1和PE3也能学习到MAC地址Y。

每个PE设备维护一个单独的转发信息库(FIB),其中包括它所学习到的所有的地址和接口标识符,以及转发VPLS流量到这些地址所需的相关信息。在VPLS中,PE从其他PE发来的源地址中学习MAC地址。为了转发帧,PE必须能够将MAC地址与虚电线对应起来。因此,在VPLS中的PE必须有能力在物理端口和虚电路上动态地学习MAC地址,并且通过物理端口和虚电线转发和复制数据包。

3.基于LDP的VPLS实现原理

迄今为止,IETF已经收到了3份VPLS实现方案的提议。其中,Lasserre等人撰写的VPLS草案[7]是基于虚电线技术与LDP信令的方案并被部分厂商提前做为标准集成到了MPLS设备中。

如图4(a)所示,Lasserre的VPLS实现原理是使用虚电线两两连接多个局域网,局域网之间使用LDP作为控制信令,用于维护VPLS中每个PE设备的FIB。如果某个局域网中的终端发送帧至VPLS里其它局域网终端,那么帧首先被CE传输到发送端PE,PE会根据帧的源及目地址将其送往相应的虚电线,并且只需要经过一条虚电线,帧便到达接收端PE。在帧的传输过程中,任何设备不会也不需要对帧的路由/网络层包头进行分析,所有的封装、交换都是基于第二层的信息来完成。

通过上面的分析可知,在基于LDP的VPLS实现方案中任意两个局域网间的帧只需要经过一条虚电线便可以到达接收端PE。实际上,任一PE也只被允许接收来自其它PE的帧而不被允许再转发这些帧。这样做的目的是为了防止网络中出现环路。由于帧永远不可能被PE二次转发,所以网络中不会出现多于两个节点的路径,从而避免了环的产生。在以太网中,一般是使用生成树(spanningtree)协议来避免环的产生[8],但在VPLS中由于成员局域网分散在MPLS网络中,使用生成树将使VPLS变得比较复杂,所以使用两两互连即所谓的全网格(fullmesh)连接来避免环的产生。但是这种结构又带来了另一个问题,即随着成员局域网数目的增多,虚电线数量会急剧增长。一般地,虚电线数与局域网数有如下关系[9]:N=(n·(n-1))/2(n为VPLS成员局域网数)。从这个公式可知,如果仅采用全网格结构来连接一个含有众多成员局域网的大型VPLS,将使虚电线数目变得十分庞大,最终导致维护苦难及设备性能下降。另外,由于未知地址的帧将会在(n-1)条虚电线上进行广播,虚电线增加将直接导致带宽的消耗。因此,对于大型的VPLS网络,必须依靠其它办法来减少虚电线的数量。

三、基于LDP的大型VPLS解决方案

以下将在讨论IETF草案建议的层次化VPLS基础上给出另外两种减少虚电线数量的VPLS的解决方案。

1.层次化VPLS

针对前面提到的全网格问题,IETF草案[6]中建议使用层次化VPLS来减少虚电线的数量,其基本思想可以总结如图4(b)。在图中,一个VPLS被划分成2部分,一部分称为VPLS核心层(core),另一部分称为VPLS接入层。构成核心层的PE设备需要增加二层交换/桥接(bridging)模块,带二层交换功能的PE被称为PE-rs(routingandswitching),而

仅有三层交换/路由功能的传统PE设备被称为PE-r。核心层的PE-rs之间仍然采用两两互连(Hub)的方式,而核心层的PE-rs与接入层的PE-r设备之间使用星型(Spoke)连接方式,一个PE-r只允许有一条虚电线(冗余用途的虚电线一般设置为备份状态)与一个PE-rs相连。因为PE-rs内嵌有二层交换功能,而虚电线在逻辑上等同于一条以太网线,因此PE-rs能够识别来自接入层PE的帧的地址字段并且能将帧按目的地转发到其它PE-r或者PE-rs。由于核心VPLS的各个PE-rs之间仍然使用两两互连结构,并且PE-rs不允许将来自核心VPLS的帧转发到其它PE-rs,因此核心VPLS内不会产生环路。但PE-rs可以将来自接入层PE的帧转发到其它PE-rs,因此必须在每个PE-rs上使用生成树协议来避免在接入层部分产生环路。这样一来,PE-rs上的二层交换功能稍微有些特殊,因为在交换上它必须对接入层侧的虚电线和核心层侧的虚电线给予不完全相同的待遇。

由于分层次VPLS的接入层没有使用全网格连接而是使用星型连接,因而大大降低了虚电线的数量。

2.多VPLS互连

依照IETFLasserre草案中层次化VPLS的思想,我们可以设计出如图4(c)所示的一种非全网格VPLS架构。该设计没有增加草案建议以外的协议或硬件,但优于草案建议架构。其主要思想是先利用虚电线全网格连接构建含少量局域网的低级别VPLS,若干个低级别VPLS之间再用虚电线全网格连接成一个高级别的VPLS。为了使网络结构更加清晰与便于维护,可以存在更多的VPLS级别。需要指出的是,连接高级别VPLS与低级别VPLS的PE必须是含二层交换功能的PE-rs,而且高级别VPLS与低级别VPLS之间的虚电线上流量的交换也必须按照Lasserre草案中的星型连接的交换规则来进行,即容许其转发来自全网格连接的数据。相比草案中的层次化VPLS结构,这种组网方式除了能够减少虚电线的数量而且可以更好地将已有的小型VPLS整合成一个大型VPLS,并且结构更清晰和便于维护。

3.客户自建VPLS

客户除了可以直接使用由服务商提供的虚拟局域网业务外,还可以租用虚电线来构建自己的VPLS。一种简单的情形是客户使用虚电线将分散在各地的多个局域网星型的连接到一台中央交换机,由于虚电线在逻辑上等同于一条以太网线,因此所有的局域网等同于直接用网线连接到了中央交换机,从而构成了一个整合的局域网。此处需要注意的是,虽然分散在各地的局域网到中央交换机的距离可能很长,超过了CSMA/CD(载波侦听多路访问,冲突检测)协议的时间槽长度 [10] ,但只要保证中央交换机端的CE设备到中央交换机的距离不超过时间槽长度即可。这种VPLS的优点是容易实现,缺点是用户必须自行对虚

拟局域网进行设计与维护。当网络不大、服务商VPLS服务没开放或VPLS服务费用过高时可以采用此种VPLS实现方式。

四、结束语

本文分析了MPLS网络的虚电线技术和LDP协议的工作机制,讨论了基于LDP信令的VPLS的实现及全网格问题,研究了IETF草案的层次化VPLS解决方案,并提出了两个实际组网方案。通过理论、仿真和实验手段分析基于LDP信令的VPLS的性能及其潜在问题是下一步的主要工作。目前,基于LDP信令的VPLS已经成为IETF最有竞争力的一个VPLS方案,但它是否会成为IETF标准,还有赖于其市场占有率和设备厂商的支持力度。不过可以肯定的是VPLS将作为下一代宽带通信网络的热点技术得到发展与广泛应用。

VPLS技术实现原理

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VPLS技术实现原理 摘要:VPLS技术是在现有的广域网上提供虚拟以太网服务的技术,通过成员关系发现,PW 建立与维护,VSI内基于MAC地址的转发实现跨广域网的局域网站点的互连,从而通过 Internet把地理上分散的局域网互连起来。本篇文档介绍了VPLS的原理、关键技术, 缺陷与优势,最后,给出了VPLS应用和部署的建议。 关键词:VPLS ,PW,AC,VSI,UPE,SPE, P-PE 1 前言 VPLS是一种基于MPLS和以太网技术的2层VPN技术。在过去的十年,以太网技术得到了迅速的发展和广泛的应用,速率从10M到100M,到1000M,部署成本也越来越低。 以太网技术不但在企业网得到广泛应用,在运营网络,特别是MAN(城域网)也日渐增多。 由于的高带宽和低成本,以太网具有很强的竞争力,为了能在MAN/WAN上提供类似以太网的多点服务,VPLS应运而生。 2 技术简介 VPLS即Virtual Private LAN Services(虚拟专用LAN业务),是一种在MPLS网络上提供类似LAN的一种业务,它可以使用户从多个地理位置分散的点同时接入网络,相互访问,就像这些点直接接入到LAN上一样。VPLS使用户延伸他们的LAN到MAN,甚至WAN上。 图1是一个VPLS的典型组网图,加入VPLS的接口支持广播,转发和过滤以太网帧。PE 之间通过PW(Pseudo Wire)互相连接,对客户形成一个仿真LAN,每个PE不但要学习从PW来的以太网报文的MAC地址,也要学习所连接CE来的MAC地址。PW通常使用MPLS 隧道,也可以使用其他任何隧道,如GRE, L2TPV3, TE等;PE通常是MPLS边缘路由器,并能够建立到其他PE的隧道。

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摘要:电子不停车收费技术是一种先进的电子收费技术方式,文章介绍 了电子不停车收费技术的研究及发展应用情况,并针对实际实施中遇到的问题, 提出了具体的研究内容及实施方案,为电子不停车技术的应用提供 依据。 关键词:;ETC;电子;停车收费;发展应用;标准 1、介绍 ETC技术在80年代开始兴起,90年代在世界各地使用,受到各国政府和企业的广泛重视,世界许多着名公司,如Amtech、TI、Boash、Hitachi、Toyota等均竞相研制。因此ETC技术发展很快 1. 系统概念 电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统,它的最大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。采用不停车收费系统,可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外,实施不停车收费系统还可以节约基建费用和管理费用。 ETC系统是ITS领域中的一个重要方面。由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段,减少了环境污染,所以各国都把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。我国交通部门已经把不停车收费系统的开发和应用列为我国ITS领域首先启动的项目,并在“十五”期间列入交通科技的技术创新重点之一。

快速成型技术的原理

快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点: 1 快速成型介绍 RP技术简介 快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术); 英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。 快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。 RP技术的优越性显而易见:它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下,直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此,RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法",由有模制造到无模制造,这就是RP技术对制造

业产生的革命性意义。 2、它具体是如何成形出来的呢? 形象地比喻:快速成形系统相当于一台"立体打印机"。 快速成型属于离散/堆积成型。它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型,即将计算机上制作的零件三维模型,进行网格化处理并存储,对其进行分层处理,得到各层截面的二维轮廓信息,按照这些轮廓信息自动生成加工路径,由成型头在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成型材料,形成各个截面轮廓薄片,并逐步顺序叠加成三维坯件.然后进行坯件的后处理,形成零件。 快速成型的工艺过程具体如下: l )产品三维模型的构建。由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E , I-DEAS , Solid Works , UG 等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、 CT 断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。 2 )三维模型的近似处理。由于产品往往有一些不规则的自由曲面,加工前要对模型进行近似处理,以方便后续的数据处理工作。由于STL格式文件格式简单、实用,目前已经成为快速成型领域的准标准

车牌识别技术的实现原理和实现方式

车牌识别技术的实现原理和实现方式 图像采集:通过高清摄像抓拍主机对卡口过车或车辆违章行为进行实时、不间断记录、采集。预处理:图片质量是影响车辆识别率高低的关键因素,因此,需要对高清摄像抓拍主机采集到的原始图像进行噪声过滤、自动白平衡、自动曝光以及伽马校正、边缘增强、对比度调整等处理。 车牌定位:车牌定位的准确与否直接决定后面的字符分割和识别效果,是影响整个车牌识别率的重要因素。其核心是纹理特征分析定位算法,在经过图像预处理之后的灰度图像上进行行列扫描,通过行扫描确定在列方向上含有车牌线段的候选区域,确定该区域的起始行坐标和高度,然后对该区域进行列扫描确定其列坐标和宽度,由此确定一个车牌区域。通过这样的算法可以对图像中的所有车牌实现定位。 字符分割:在图像中定位出车牌区域后,通过灰度化、灰度拉伸、二值化、边缘化等处理,进一步精确定位字符区域,然后根据字符尺寸特征提出动态模板法进行字符分割,并将字符大小进行归一化处理。 字符识别:对分割后的字符进行缩放、特征提取,获得特定字符的表达形式,然后通过分类判别函数和分类规则,与字符数据库模板中的标准字符表达形式进行匹配判别,就可以识别出输入的字符图像。 结果输出:将车牌识别的结果以文本格式输出。 车辆牌照的识别是基于图像分割和图像识别理论, 对含有车辆号牌的图像进行分析处理,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步提取和识别出文本字符。 识别步骤概括为:车牌定位、车牌提取、字符识别。三个步骤地识别工作相辅相成,各自的有效率都较高,整体的识别率才会提高。 识别速度的快慢取决于字符识别,字符的识别目前的主要应用技术为比对识别样本库, 即将所有的字符建立样本库,字符提取后通过比对样本库实现字符的判断, 识别过程中将产生可信度、倾斜度等中间结果值;另一种是基于字符结构知识的字符识别技术, 更加有效的提高识别速率和准确率,适应性较强。 车牌识别系统实现的方式主要分为两种:一种是静态图像图片的识别, 另一种是动态视频流的实时识别。 静态图像识别技术的识别有效率较大程度上受限于图像的抓拍质量,为单帧图像识别,目前市场产品识别速度平均为200毫秒;而动态视频流的识别技术适应性较强,识别速度快,它实现了对视频每一帧图像进行识别,增加识别比对次数,择优选取车牌号, 关键在于较少的受到单帧图像质量的影响,目前市场产品识别较好的时间为10毫秒。 车牌识别的原理是什么?车牌识别停车场管理系统将摄像机在入口拍摄的车辆车牌号码图象自动识别并转换成数字信号。做到一卡一车,车牌识别的优势在于可以把卡和车对应起来,使管理提高一个档次,卡和车的对应的优点在于长租卡须和车配合使用,杜绝一卡多

ETC技术的原理与分析

ETC技术的原理与分析 摘要:电子不停车收费技术是一种先进的电子收费技术方式,文章介绍了电子不停车收费技术的研究及发展应用情况,并针对实际实施中遇到的问题,提出了具体的研究内容及实施方案,为电子不停车技术的应用提供依据。 关键词:ETC;电子;停车收费;发展应用; 1.介绍 ETC技术在80年代开始兴起,90年代在世界各地使用,受到各国政府和企业的广泛重视,世界许多著名公司,如Amtech、TI、Boash、Hitachi、Toyota 等均竞相研制。因此ETC技术发展很快。 2.系统概念 电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统,它的最大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。采用不停车收费系统,可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外,实施不停车收费系统还可以节约基建费用和管理费用。 ETC系统是ITS领域中的一个重要方面。由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段,减少了环境污染,所以各国都把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。我国交通部门已经把不停车收费系统的开发和应用列为我国ITS领域首先启动的项目,并在“十五”期间列入交通科技的技术创新重点之一。 和传统的收费系统相比,ETC系统具有更高的通行能力,更少的基建投入,

更低的日常运营费用,更好的服务水平,更好的发展趋势。ETC系统是将来公路收费的大势所趋,它在国外已经广泛应用,在国内的应用也正逐步开展。它高速便捷的特点,在给广大车主带来更多方便的同时,还给道路管理单位带来更多的资金收益,是利国、利民,适合社会发展,适应未来科技发展的新时代产品。 ETC系统按收费站收费方式,可分为开放式和封闭式;按收费站车道配置,可分为ETC专用车道、MTC车道和ETC/MTC混合车道三类。鉴于我国道路实际情况,在较长的一段时间内,ETC和MTC将共存。 3.系统原理 ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统,以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前,大多数ETC系统均采用微波技术。 不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(称为路边读写设备,简称RSE),识别车辆上设备(称为车载器,简称OBU)内特有编码,判别车型,计算通行费用,并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆,则视作违章车辆,实施图象抓拍和识别,会同交警部门事后处理。 4.系统构成 电子不停车收费系统可分为前台和后台系统: (1)前台系统 包括三种核心设备:车辆自动识别系统(Au-tomatic Vehicle Identification简称AVI)、车辆自动分类系统(Automatic Vehicle Classification简称AVC)和录像实施系

NAT技术实现原理和应用

科 技 天 地 48 INTELLIGENCE ························NAT 技术实现原理和应用 天津工业大学计算机与软件学院网络工程 06级 李亚珩 摘 要:为解决IPV4地址空间不足的问题,出现了网络地址转换(NAT)标准, 就是将某些IP 地址留出来供专用网络重复使用。它在方便网络代理者进行客户端配置的同时,也为用户私自共享上网提供了方便。本文将全面介绍NAT 技术实验原理和应用。 关键词:NAT 技术 IPV4地址 公用地址 专用地址 一、NAT 的定义和产生的背景 NAT(Network Address Translation)网络地址转换是一个IETF 标准,用于专用地址的内部网和使用公用地址的Internet 之间。内部网的传出数据包通过NAT 将其专用地址转换为公用地址。而来自Internet 的传入数据包则由NAT 将其公用地址转换为专用地址。使用NAT 不仅能节约公用IP 地址,并用大大降低了组织的Internet 接入成本。NAT 技术是近年来随着网络及网络共享的发展而发展起来的一门新技术,由于IPV4 地址空间不足,无网络访问权限,因此采用NAT 技术解决了地址不足问题,参见下图: 1、专用地址:专用地址是保留给组织内部私有网络使用的IP 地址,不用用于Internet 通信,可以被不同组织重复使用。 2、公用地址: 公用地址用于Internet,可以在Internet 中随意访问。因此,要在Internet 上通信,必须使用由LANA(Internet Assigned Numbers, Internet 号码分配机构)分配的公用地址。 二、NAT 技术的分类 静态NAT,动态NAT,端口NAT(PAT)1、静态NAT 内部网络中的每个主机都被永久的映射成外部网络中的某个合法地址[1]。 2、动态NAT 在外部网络中定义了合法地址后,采用动态分配的方法映射到内部网络。动态地址NAT 仅是转换IP 地址,它为内部网络IP 地址分配一个临时外部IP 地址,主要应用于拨号,对于频繁的远程联接也可以采用动态NAT。 3、端口NAT(PAT) PAT 普遍应用于接入设备中,它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP 地址后面。 上述三种NAT 技术的类型都有各自的独特之处,在实际就用中也有不同的用处,三种类型NAT 技术的实现原理以及其不同点参照以下表1: 静态NAT 动态NAT 网络地址端口转换NAPT 实现原理 将内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址转换IP 地址,为每一个内部的IP 地址分配一个子临时的外部IP 地址 将中小型的网络隐藏在一个合法的IP 地址后面 优点设置简单且容易实现可用于拨号和远程联接可将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP 地址上适用范围 内部网 远程联接 小型办公室 表1 三种NAT 技术的比较三、NAT 的工作过程 1、NAT 的客户端需要与Internet 通信,于是将数据包发给NAT 服务器; 2、NAT 服务器将数据包中的源端口号和专用IP 地址转换为其自己的端口号和公用IP 地址,然后将数据包发给Internet 上的主机,同时将源端口号和专用IP 地址与其自己的端口号和公用IP 地址的映射关系记录下来,以便后续过程使用; 3、Internet 上的主机将因应发送给NAT 服务器的公用IP 地址; 4、NAT 服务器将所收到的数据包的目的端口号和公用IP 地址根据映射关系转换为客户机的端口号和专用IP 地址并转发给客户机。 四、结束语 NAT 技术一开始是作为解决Internet 地址空间不足而提出的一种短期暂时的解决方案, NAT 技术可以给我们带来各种好处。随着NAT 技术的深入研究,它的应用领域也在逐步扩展,但NAT 技术对一些管理和安全机制的潜在威胁仍在。或许随着IPV6技术发展的相当成熟时,以致于将把现有的IPV4网络代替时,NAT 技术也可能就会消失,也有可能会继续延续下去。 参考文献: [1] 刘丽波:《浅析网络地址转换技术》,《长沙通信职业技术学院学报》,2007年第2期。 [2] 黄明泰:《用sFlow 技术管好网络》,《中国计算机用户》,2004年第46期。 [3] 傅坚、胡正名、杨义先:《IPSec 协议与网络地址转换的融合》,《计算机应用研究》,2003年第2期。

负载均衡原理与技术实现

负载均衡原理与技术实现负载均衡 原理与技术实现 负载均衡(Load Bala nee,简称LB)是一种服务器或网络设备的集群技术。负载均衡将特定的业务(网络服务、网络流量等)分担给多个服务器或网络设备,从而提高了业务处理能力,保证了业务的高可用性。负载均衡基本概念有:实服务、实服务组、虚服务、调度算法、持续性等,其常用应用场景主要是服务器负载均衡,链路负载均衡。 一服务器负载均衡 服务器负载均衡根据LB设备处理到的报文层次,分为四层服务器负载均衡和七层负载均衡,四层处理到IP包的IP头,不解析报文四层以上载荷(L4 SLB);七层处理到报文载荷部分,比如HTTP RTSP SIP报文头,有时也包括报文内容部分(L7 SLB)。

1.四层服务器负载均衡技术 客户端将请求发送给服务器群前端的负载均衡设备,负载均衡设备上的虚服务接收客户端请求,通过调度算法,选择真实服务器,再通过网络地址转换,用真实服务器地址重写请求报文的目标地址后,将请求发送给选定的真实服务器; 真实服务器的响应报文通过负载均衡设备时,报文的源地址被还原为虚服务的VSIP,再返回给客户,完成整个负载调度过程。报文交互流程如下: NAT方式的服务器负载均衡报文交互流程图报文交互流程说明: (1)Host发送服务请求报文,源IP为Host IP、目的IP为VSIP (2)LB Device 接收到请求报文后,借助调度算法

计算出应该将请求分发给哪台Server (3)LB Device使用DNAT技术分发报文,源IP 为Host IP、目的IP 为Server IP (4)Server接收并处理请求报文,返回响应报文,源IP 为Server IP、目的IP 为Host IP (5)LB Device接收响应报文,转换源IP后转发,源IP为VSIP、目的IP为Host IP 2.七层服务器负载均衡技术 七层负载均衡和四层负载均衡相比,只是进行负载均衡的依据不同,而选择确定的实服务器后,所做的处理基本相同,下面以HTTP应用的负载均衡为例来说明。 由于在TCP握手阶段,无法获得HTTP真正的请求内容,因此也就无法将客户的TCP握手报文直接转发给服务器,必须由负载均衡设备先和客 户完成TCP握手,等收到足够的七层内容后,再选择服务器,由负载均衡设备和所选服务器建立TCP连接。 七层负载均衡组网和四层负载均衡组网有一个显著的区别:四层负载均衡每个虚服务对应一个实服务组,实服务组内的所有实服务器提供相同的服务;七层负载均衡每个虚服务对应多个实服务组,每组实服务器

虚拟化技术实现原理(资料)

本文由zhenchengjin贡献 虚拟化技术实现原理 虚拟化概念很早就已出现。简单来说,虚拟化就是使用某些程序,并使其看起来类似于其他程序的过程。 将这个概念应用到计算机系统中可以让不同用户看到不同的单个系统(例如,一台计算机可以同时运行Linux 和 Microsoft? Windows?)。这通常称为全虚拟化(full virtualization)。虚拟化也可以使用更加复杂的格式,其中单个计算机看上去具有多个架构(对于一个用户来说,它是一个标准的 x86 平台;对于另外一个用户来说,它是 IBM Power PC? 平台)。这种虚拟化形式通常被称为硬件仿真。 最后,更加简单的一种虚拟化是操作系统虚拟化,其中一台计算机可以运行相同类型的多个操作系统。这种虚拟化可以将一个操作系统的多个服务器隔离开来(这意味着全都必须使用相同类型和版本的操作系统)。 虚拟化的工作原理 虚拟化解决方案的底部是要进行虚拟化的机器。这台机器可能直接支持虚拟化,也可能不会直接支持虚拟化;那么就需要系统管理程序层的支持。系统管理程序,或称为 VMM,可以看作是平台硬件和操作系统的抽象化。在某些情况中,这个系统管理程序就是一个操作系统;此时,它就称为主机操作系统. 系统管理程序之上是客户机操作系统,也称为虚拟机(VM)。这些 VM 都是一些相互隔离的操作系统,将底层硬件平台视为自己所有。但是实际上,是系统管理程序为它们制造了这种假象。 目前使用虚拟化解决方案的问题是,并非所有硬件都可以很好地支持虚拟化。较老的 x86 处理器根据执行范围对特定指令会产生不同结果。这就产生了一个问题,因为系统管理程序应该只能在一个最受保护的范围中执行。由于这个原因,诸如 VMWare 之类的虚拟化解决方案会提前扫描要执行的代码,从而将这些指令替换为一些陷阱指令(trap instruction),这样系统管理程序就可以正确地处理它们。Xen 可以支持一种协作的虚拟化方法,它不需要任何修改,因为客户机知道自己正在进行虚拟化,并已经进行了修改。KVM 会简单地忽略这个问题,如果您希望进行虚拟化,就强制必须在更新的硬件上运行。 虚拟化的类型 实现虚拟化的方法不止一种。实际上,有几种方法都可以通过不同层次的抽象来实现相同的结果。本节将介绍 Linux 中常用的 3 种虚拟化方法,以及它们相应的优缺点。业界有时会使用不同的术语来描述相同的虚拟化方法。本文中使用的是最常用的术语,同时给出了其他术语以供参考。 硬件仿真 毫无疑问,最复杂的虚拟化实现技术就是硬件仿真。在这种方法中,可以在宿主系统上创建一个硬件 VM 来仿真所想要的硬件 正如您所能预见的一样,使用硬件仿真的主要问题是速度会非常慢。由于每条指令都必须在底层硬件上进行仿真,因此速度减慢 100 倍的情况也并不稀奇。若要实现高度保真的仿真,包括周期精度、所仿真的 CPU 管道以及缓存行为,实际速度差距甚至可能会达到 1000 倍之多。 硬件仿真也有自己的优点。例如,使用硬件仿真,您可以在一个 ARM 处理器主机上运行为PowerPC? 设计的操作系统,而不需要任何修改。您甚至可以运行多个虚拟机,每个虚拟器仿真一个不同的处理器。 完全虚拟化 完全虚拟化(full virtualization),也称为原始虚拟化,是另外一种虚拟化方法。这种模

个推技术实现原理说明

个推技术实现原理介绍 目录 个推技术实现原理介绍 (1) 概述 (1) 技术原理 (1) 陷阱 (3) 总结 (4) 概述 PUSH是互联网上内容提供者和内容定制方之间的一种通信机制,利用在服务器端的程序把数据源源不断地推向客户端,大大提高客户机和服务器之间的交互性能。 传统互联网上数据交互一般有poll和push两种方式。poll典型使用场景是浏览网页,是用户主动发起请求,向服务器获取数据;push刚好相反,通过服务器直接发送数据给客户端,用户被动接受消息,类似于更加及时的短信。Push的使用场景有以下两特点:时间不确定性、时效性,如发送团购信息,发送电子消费账单等。 个推为第三方应用提供了跨手机平台一致的、稳定可靠的消息推送服务,实现服务端到客户端的消息主动推送。第三方应用可以实现针对单一目标地址的推送,也可以实现群发消息推送,还可以通过指定tag进行定向群组推送。个推除了为第三方提供基本的透明消息传输,还提供了一些消息展示方式,实现在客户端的通知提示、弹框操作等,帮助客户快速实现更为定制化的消息推送服务。 个推目前支持Android、iOS手机平台。 技术原理 首先我们来看一下组成一个推送系统的几个要素 1.个推SDK:

以jar 的方式出现,集成于第三方客户端,解析第三方下行的数据,并把结果透传给第三方客户端;也可以上行第三方定制的客户端信息。 2. 个推服务器: 一侧负责维护与成千上万的个推SDK 的长时连接,另一侧与第三方服务器对接,将第三方定制数据下行推送至个推SDK 。 3. 第三方服务器: 数据推送的发起者,通过对接个推服务器,将数据发送至第三方客户端。 4. 第三方客户端: 第三方集成个推SDK 的客户端,推送数据正真的接收者和展现者。 以上是个推推送系统中的四个不同角色,看起来比较抽象,可以通过以下图片来加强理解: 维护映射表 UID 为第三方系统内的用户ID 维护映射表 说明: AppID :应用ID ,第三方在个推系统注册帐号并创建生成的唯一的应用标识。 ClientID :用于标识客户端身份,由第三方客户端获取并保存到第三方服务端。 UID :一般为第三方系统帐号体系中的用户标识。第三方服务端一般需要保存UID 和ClientID 的映射关系,进行消息推送时,通过UID 查找到相应的ClientID ,便可进行定向推送了。 我们用一个更加形象的方式来描述一下这个系统:淘宝购物相信很多人都体验过,就拿它举个例子。 淘宝卖家——第三方服务器 淘宝买家——第三方客户端 快递公司(比如顺风)——个推服务器 集淘宝买家中的地址管理、快递查收、包裹检验等一系列工作的集合——个推SDK (这个有点不形象,但是大概理解意思就好)。 假设淘宝买家下了一单,首先需要填写寄件地址(假设不用默认的),这个相当于个推SDK 根据客户端的信息,建立了一条通道(快递配送地址)。

LL语法分析设计原理与实现技术实验报告文档

LL(1)语法分析设计原理与实现技术 实验报告

变更说明

一、实验目的: 本实验的目的在于在教师的引导下以问题回朔与思维启发的方式,使学生在不断的探究过程中掌握编译程序设计和构造的基本原理和实现技术,启迪学生的抽象思维、激发学生的学习兴趣、培养学生的探究精神和专业素养,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 二、实验内容: [实验项目] 实现LL(1)分析中控制程序(表驱动程序);完成以下描述算术表达式的LL(1)文法的LL(1)分析程序。 G[E]: E→TE′ E′→ATE′|ε T→FT′ T′→MFT′|ε F→(E)|i A→+|- M→*|/ [实验说明] 终结符号i 为用户定义的简单变量,即标识符的定义。 [设计要求] (1)输入串应是词法分析的输出二元式序列,即某算术表达式“实验项目一”的输出结果。输出为输入串是否为该文法定义的算术表达式的判断结果;

(2)LL(1)分析过程应能发现输入串出错; (3)设计两个测试用例(尽可能完备,正确和出错),并给出测试结果。 三、实验环境: 操作系统:Windows 7 软件:VC++6.0 四、程序功能描述: ●提供了文件输入方式,且输入的内容为二元式序列; ●能够对输入的字符串做出正确的LL(1)分析判断,并给出判断结果,判断结果 输出到文件,并显示在屏幕; ●能发现输入串中的错误,包含非法字符,输入不匹配等; ●能够处理一些可预见性的错误,如文件不存在,输入非法等。 五、数据结构设计: 全局: 局部(main()中):

六、程序结构描述: 设计方法: 本程序采用从文件读取的输入方式,输入的内容需为二元式序列,然后按照LL(1)分析的方法对输入的字符串进行分析判断,并输出判断结果,程序通过对输入串的检查能够发现输入串中的错误。程序规定的单词符号及其种别码见下表: 单词符号及其种别码表 单词符号种别码单词符号种别码 ( 1 * 5 ) 2 / 6 + 3 i 7 - 4 # 8

负载均衡原理与技术实现

负载均衡原理与技术实现 负载均衡(Load Balance,简称LB)是一种服务器或网络设备的集群技术。负载均衡将特定的业务(网络服务、网络流量等)分担给多个服务器或网络设备,从而提高了业务处理能力,保证了业务的高可用性。负载均衡基本概念有:实服务、实服务组、虚服务、调度算法、持续性等,其常用应用场景主要是服务器负载均衡,链路负载均衡。 一服务器负载均衡 服务器负载均衡根据LB设备处理到的报文层次,分为四层服务器负载均衡和七层负载均衡,四层处理到IP包的IP头,不解析报文四层以上载荷(L4 SLB);七层处理到报文载荷部分,比如HTTP,RTSP,SIP报文头,有时也包括报文内容部分(L7 SLB)。 1.四层服务器负载均衡技术 客户端将请求发送给服务器群前端的负载均衡设备,负载均衡设备上的虚服务接收客户端请求,通过调度算法,选择真实服务器,再通过网络地址转换,用真实服务器地址重写请求报文的目标地址后,将请求发送给选定的真实服务器;真实服务器的响应报文通过负载均衡设备时,报文的源地址被还原为虚服务的VSIP,再返回给客户,完成整个负载调度过程。报文交互流程如下: NAT方式的服务器负载均衡报文交互流程图报文交互流程说明: (1)Host发送服务请求报文,源IP为Host IP、目的IP为VSIP (2)LB Device接收到请求报文后,借助调度算法计算出应该将请求分发给哪台Server (3)LB Device使用DNAT技术分发报文,源IP为Host IP、目的IP为Server IP (4)Server接收并处理请求报文,返回响应报文,源IP为Server IP、目的IP为Host IP (5)LB Device接收响应报文,转换源IP后转发,源IP为VSIP、目的IP为Host IP 2.七层服务器负载均衡技术 七层负载均衡和四层负载均衡相比,只是进行负载均衡的依据不同,而选择确定的实服务器后,所做的处理基本相同,下面以HTTP应用的负载均衡为例来说明。 由于在TCP握手阶段,无法获得HTTP真正的请求内容,因此也就无法将客户的TCP握手报文直接转发给服务器,必须由负载均衡设备先和客户完成TCP握手,等收到足够的七层内容后,再选择服务器,由负载均衡设备和所选服务器建立TCP连接。 七层负载均衡组网和四层负载均衡组网有一个显著的区别:四层负载均衡每个虚服务对应一

射频识别技术的工作原理

射频识别技术的工作原理 社会自进入互联网时代后,发展迅速,尤其是科技的发展,人类文明已经进入到智能化时代;智能化时代不仅是指机器人的诞生,更多的是表现在工业上的智能化管理、军事上的智能化训练等。今天柯瑞德重点要讲的是仓库的智能化发展。 仓储不单是指物流行业的货物存储,一般的生产加工企业都会有自己的仓储,甚至是商场、有一定规模的零售商等都会需要用到仓储,只是规模的大小问题。仓储不是简单的一个房间,将东西堆放在房间就可以,仓储是一系列流程,因为仓储的本质是希望通过仓储是货物整理更方便,分类更清楚,货物的完整性更高,并且能够记录货物的具体位置、数量以及去向等,方便管理者全面掌握货物的各个方面的资料。科技的进步带来的不单是人类的文明的进化,还有仓储的高效能化。 RFID手持式读写器 现代社会是讲求效率的社会,作为仓储这一关键环节,尤其是需要高科技化,中国在这一方面发展的还不是很全面,以往仓储的低效率严重的影响到了企业的发展,制约了企业的发展。随着我们的不断学习,逐步将仓库智能化引进国内的仓储行业。越来越多的智能化设备被运用到了仓储业中,智能化仓库的使用大大的提高了仓储的存储效率,加强了企业的存货管理,随着货架的不断使用,传统的手记式登记货物已经很难满足发展的需要,射频识别技术应运而生。 什么是射频识别技术呢? 射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频 (125k~134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频,无源等技术。RFID读写器也分移 动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安 全溯源等。

光刻技术的原理及发展历程

光刻技术的原理及发展历程 一、光刻技术的原理 光刻是集成电路最重要的加工工艺,他的作用,如同金工车间中车床的作用。在整个芯片制造工艺中,几乎每个工艺的实施,都离不开光刻的技术。光刻也是制造芯片的最关键技术,他占芯片制造成本的35%以上。 光刻就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光,光刻胶见光后会发生性质变化,从而使光罩上得图形复印到薄片上,从而使薄片具有电子线路图的作用。这就是光刻的作用,类似照相机照相。照相机拍摄的照片是印在底片上,而光刻刻的不是照片,而是电路图和其他电子元件。

光刻技术是一种精密的微细加工技术。常规光刻技术是采用波长为2000~4500埃的紫外光作为图像信息载体,以光致抗光刻技术蚀剂为中间(图像记录)媒介实现图形的变换、转移和处理,最终把图像信息传递到晶片(主要指硅片)或介质层上的一种工艺。 在广义上,光刻包括光复印和刻蚀工艺两个主要方面: 1、光复印工艺:经曝光系统将预制在掩模版上的器件或电路图形按所要求的位置,精确传递到预涂在晶片表面或介质层上的光致抗蚀剂薄层上。 2、刻蚀工艺:利用化学或物理方法,将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去,从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的,因而光刻工艺总是多次反复进行。例如,大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递。 光刻技术在狭义上,光刻工艺仅指光复印工艺。 二、光刻技术的发展 1947年,贝尔实验室发明第一只点接触晶体管。从此光刻技术开始了发展。

1959年,世界上第一架晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体研制世界第一个适用单结构硅晶片。 1960年代,仙童提出CMOS IC制造工艺,第一台IC 计算机IBM360,并且建立了世界上第一台2英寸集成电路生产线,美国GCA公司开发出光学图形发生器和分布重复精缩机。 1970年代,GCA开发出第一台分布重复投影曝光机,集成电路图形线宽从1.5μm缩小到0.5μm节点。 1980年代,美国SVGL公司开发出第一代步进扫描投影曝光机,集成电路图形线宽从0.5μm缩小到0.35μm节点。 1990年代,n1995年,Cano着手300mm晶圆曝光机,推出EX3L和5L步进机;ASML推出FPA2500,193nm波长步进扫描曝光机。光学光刻分辨率到达70nm的“极限”。 2000年以来,在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,NGL正在研究,包括极紫外线光刻技术,电子束光刻技术,X射线光刻技术,纳米压印技术等。

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