基于概要数据结构的网络微突发流量检测方法

1

作者 王佳宇 于俊清 +1 位作者 李冬 赵君杨 《计算机科学》 北大核心 2025年第1期374-382,共9页

网络微突发流量是数据中心网络中常见的流量类型,其在极短的时间内迅速增长,对网络性能造成严重影响,且难以检测。目前的测量方法无法兼顾细粒度检测和低资源开销传输,文中基于概要数据结构(sketch)设计了一种轻量级细粒度的网络微突发... 网络微突发流量是数据中心网络中常见的流量类型,其在极短的时间内迅速增长,对网络性能造成严重影响,且难以检测。目前的测量方法无法兼顾细粒度检测和低资源开销传输,文中基于概要数据结构(sketch)设计了一种轻量级细粒度的网络微突发流量测量方法。首先基于可编程交换机的架构特性,实时测量数据报文的排队时延,设计检测算法,监测微突发流量,实现基于数据报文的细粒度检测;然后根据检测结果采集微突发流,采用sketch存储微突发流信息,利用镜像传输方式在时间片或微突发流结束后向控制器传送,实现轻量级传输。测量方法基于可编程协议无关报文处理语言,在P4可编程交换机上进行了相应的系统实现,能够实时检测和展示网络微突发流量。实验结果表明该方法能够实时细粒度检测网络微突发流量,显著降低传输微突发信息的带宽开销。 展开更多

关键词 可编程协议无关报文处理语言 可编程交换机 微突发流量 概要数据结构

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基于Packet Tracer数据链路层帧结构仿真实现 被引量：6

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作者 唐灯平 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第10期126-130,140,共6页

数据链路层位于OSI/RM参考模式的第2层,该层传输的协议数据单元称为帧。在计算机网络原理学习过程中,对于各种类型数据链路层帧结构的理解非常重要。通过在Packet Tracer仿真软件上设计数据链路层帧网络结构、配置网络连通性以及抓取相... 数据链路层位于OSI/RM参考模式的第2层,该层传输的协议数据单元称为帧。在计算机网络原理学习过程中,对于各种类型数据链路层帧结构的理解非常重要。通过在Packet Tracer仿真软件上设计数据链路层帧网络结构、配置网络连通性以及抓取相应帧的协议数据单元,分析数据链路层帧的结构。通过比较理论上的数据链路层帧结构和实际抓取的数据链路层帧结构,进一步加深对数据链路层帧结构的理解。 展开更多

关键词 packet Tracer 数据链路层帧 点对点协议 以太网

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FastRMT:一种面向微体系结构创新的高速数据平面可编程系统 被引量：1

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作者 杨翔瑞 曾令斌 +4 位作者 刘忠沛 陈颖文 吕高锋 杨程 苏金树 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期473-490,共18页

网络数据平面可编程(Data Plane Programmability)给网络转发设备的数据平面赋予强大的可编程性,在不更换设备的情况下,可以动态部署新型机制与服务,例如路由转发核心机制、网络安全控制功能、网内计算加速服务等.由此,数据平面可编程... 网络数据平面可编程(Data Plane Programmability)给网络转发设备的数据平面赋予强大的可编程性,在不更换设备的情况下,可以动态部署新型机制与服务,例如路由转发核心机制、网络安全控制功能、网内计算加速服务等.由此,数据平面可编程成为业界和学术界高度关注的新兴技术,并已在主流云服务提供商投入应用.可重构匹配表架构(Reconfigurable Match Table Architecture,RMT)由于出色的处理性能和采用P4语言灵活编程的特性,成为数据平面可编程的热点研究方向.然而,受困于RMT架构复杂的体系结构设计、芯片闭源的服务机制以及门槛较高的FPGA设计开发,使得RMT研究人员难以通过FPGA,对RMT创新设计以及100 Gbps以上真实性能场景进行敏捷验证.本文提出并实现了一种数据平面可编程系统FastRMT,首次开源了FPGA级的系统实现.FastRMT支持RMT架构可编程协议解析、自定义规则匹配、超长指令字的并发动作执行引擎等核心功能,支持P4语言对系统进行编程.FastRMT具备松耦合与模块化的特点,研究人员可以替换模块或者对系统进行动态重构,从而实现新型机制或体系结构的敏捷开发与验证.本工作包含交换机原型与网卡原型两种版本,支持主流FPGA芯片,系统可完成100 Gbps的报文线速处理能力,1500 B报文处理延迟仅为1.22μs,体现了FastRMT作为基础框架对微体系结构创新和生产线级别验证的优势和可行性. 展开更多

关键词 数据平面可编程 可重构匹配表 微体系结构 FPGA原型 可编程协议无关报文处理

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用于IP追踪的包标记的注记(英文) 被引量：29

4

作者 李德全 苏璞睿 冯登国 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期250-258,共9页

拒绝服务攻击是一类最难对付的网络安全问题.近来,人们提出了多种对策.其中由Savage等人提出的一类基于概率的包标记方案比较有研究价值.这里先对拒绝服务攻击的对策作一简述,然后分析了几种包标记方案,指出了它们的一些缺陷,并提出了... 拒绝服务攻击是一类最难对付的网络安全问题.近来,人们提出了多种对策.其中由Savage等人提出的一类基于概率的包标记方案比较有研究价值.这里先对拒绝服务攻击的对策作一简述,然后分析了几种包标记方案,指出了它们的一些缺陷,并提出了一些改进措施.其中,对基本型概率包标记方案的一个修改使得计算量大大减少. 展开更多

关键词 网络追踪 拒绝服务 DoS 分布式拒绝服务 DDOS 包标记

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网络流量测量与监控系统的设计与实现 被引量：28

5

作者 张卫东 王伟 韩维桓 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第32期160-163,189,共5页

在基于TCP/IP网络的SNMP管理协议的基础上,设计完成了B/S模式的动态网络监控系统,实现了网络流量数据获取,网络报文数据获取,流量分析与实时监控的功能。通过重组、分析所获得的数据,将其还原成完整的HTTP、FTP、TELNET应用的内容,并建... 在基于TCP/IP网络的SNMP管理协议的基础上,设计完成了B/S模式的动态网络监控系统,实现了网络流量数据获取,网络报文数据获取,流量分析与实时监控的功能。通过重组、分析所获得的数据,将其还原成完整的HTTP、FTP、TELNET应用的内容,并建立保存相应记录的数据库。 展开更多

关键词 流量测量 网络安全监控 数据获取 SNMP协议 报文获取与分析

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基于UDP协议的视频图像可靠传输的研究和实现 被引量：10

6

作者 张维勇 钱军 王建新 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期698-700,786,共4页

由于基于IP的网络中提供的服务并不适合多媒体视频信息的传输;文章针对利用UDP协议进行视频图像传输的优点和不足进行了分析,并根据可靠视频图像传输的要求,在应用层添加了流量控制、确认技术和超时处理机制,从而保证了视频图像传输的... 由于基于IP的网络中提供的服务并不适合多媒体视频信息的传输;文章针对利用UDP协议进行视频图像传输的优点和不足进行了分析,并根据可靠视频图像传输的要求,在应用层添加了流量控制、确认技术和超时处理机制,从而保证了视频图像传输的有序性和正确性;最后给出了一种在嵌入式LINUX下实现视频图像可靠传输的具体方法和流程。 展开更多

关键词 UDP协议 传输 数据包 分组

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智能家庭网关设计及其物联网应用 被引量：13

7

作者 章坚武 颜欢 包建荣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第18期246-248,251,共4页

提出一种智能家庭网关设计方案,采用LPC2103微控制器和RTL8019AS模块,基于改进的用户数据报(UDP)协议,实现智能家庭信息处理平台。利用现有的网络设施,将采集到的家电终端信息进行处理和控制,达到智能联网与信息处理的效果。在物联网中... 提出一种智能家庭网关设计方案,采用LPC2103微控制器和RTL8019AS模块,基于改进的用户数据报(UDP)协议,实现智能家庭信息处理平台。利用现有的网络设施,将采集到的家电终端信息进行处理和控制,达到智能联网与信息处理的效果。在物联网中的应用结果表明,该网关具有成本低、实时性好及安全性高的特点。 展开更多

关键词 智能家庭网关 物联网 UDP协议 数据加密 p-坚持CSMA协议

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一种基于蓝牙串口模块的数据处理算法 被引量：4

8

作者 朱洪涛 李江明 王志勇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第11期93-96,共4页

针对采用蓝牙技术以虚拟串口方式组建工业数据采集系统时,因蓝牙发送数据包的频率和长度不确定,导致以规定长度的数据包协议进行串口编程可能出现的数据丢失问题,提出了一种基于环形缓冲区的数据处理算法,并详细说明了该算法的实现过程... 针对采用蓝牙技术以虚拟串口方式组建工业数据采集系统时,因蓝牙发送数据包的频率和长度不确定,导致以规定长度的数据包协议进行串口编程可能出现的数据丢失问题,提出了一种基于环形缓冲区的数据处理算法,并详细说明了该算法的实现过程。实践证明该算法不仅稳定高效,而且原理简单,易于实现。同时该算法还适用于其他不规则数据的处理。 展开更多

关键词 数据包 蓝牙协议 串口通信 环形缓冲 数据处理

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基于GPRS的无线数据传输系统 被引量：21

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作者 虞明雷 姜媛媛 《机电工程》 CAS 2007年第5期34-36,59,共4页

通过分析GPRS(通用分组无线业务)网络的特点,从软、硬件角度出发,提出了开发基于GPRS的无线数据传输系统的关键技术解决方案,解决了系统数据传输的透明性和稳定性问题,为开发类似系统提供了完善的技术支持。

关键词 通用分组无线业务 端对端协议 单片机 数据中心

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基于马尔可夫链的802.15.4协议MAC层数据包服务时间研究 被引量：1

10

作者 程宏斌 孙霞 +2 位作者 王晓喃 王海军 董瑞志 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期1216-1218,1223,共4页

针对802.15.4 MAC层数据包平均服务时间优化问题,提出了一个基于超帧结构的节点状态转换机制,并分析了数据包服务时间定义;然后通过对节点状态的马尔可夫链建模,推导出网络主要状态的稳态概率和数据包服务时间的分析式;最后研究了参数NB... 针对802.15.4 MAC层数据包平均服务时间优化问题,提出了一个基于超帧结构的节点状态转换机制,并分析了数据包服务时间定义;然后通过对节点状态的马尔可夫链建模,推导出网络主要状态的稳态概率和数据包服务时间的分析式;最后研究了参数NB、BE、SO对节点稳态概率数据包服务时间的影响。研究结果表明,与其他具有休眠的节点模型相比,数据包平均服务时间平均降低了2.3%。模型较好地描述了802.15.4网络节点的工作特点,且均衡的协议参数配置可以改善数据包的传输性能,为提高网络的实时性提供应用参考。 展开更多

关键词 数据包服务时间 节点状态 协议参数 马尔可夫链模型

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一种跨网关传输媒体流方案的研究与实现 被引量：1

11

作者 余胜生 周江 周敬利 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第5期234-236,共3页

对于传统的桌面型视频会议系统,只能实现同一局域网内的两个客户端通信,或者一方具有独立IP地址的情况,这种弊端限制了此系统的应用范围。提出采用服务器中转来实现不同局域网间客户的音视频流通信,并提出一个基于TCP/IP的自定义控制协... 对于传统的桌面型视频会议系统,只能实现同一局域网内的两个客户端通信,或者一方具有独立IP地址的情况,这种弊端限制了此系统的应用范围。提出采用服务器中转来实现不同局域网间客户的音视频流通信,并提出一个基于TCP/IP的自定义控制协议来协调客户与服务器之间通信,然后根据此协议在服务器端及客户端编程实现。这样可以提高原系统的可扩展性,并在多客户通信时节约IP地址。 展开更多

关键词 网关 多媒体数据 控制包协议 视频会议

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远程大数据量下载方法的研究与实现 被引量：2

12

作者 林庆 黄鑫 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第18期4211-4213,共3页

在进行远程大数据量下载时,UDP协议能提供更高的数据流量,但UDP协议在数据传输时不具备错误纠正功能和重传机制,不具备传输可靠性保障,可以在UDP协议的基础上对应用层数据进行私有协议的封装,设计出一种新型的私有可靠型UDP协议。并在... 在进行远程大数据量下载时,UDP协议能提供更高的数据流量,但UDP协议在数据传输时不具备错误纠正功能和重传机制,不具备传输可靠性保障,可以在UDP协议的基础上对应用层数据进行私有协议的封装,设计出一种新型的私有可靠型UDP协议。并在该协议的基础上创新出针对性的下载机制,可根据不同的网络丢包率自适应触发补发机制或重发机制,实现终端和远程服务器之间的大数据量高速、可靠的传输,最后给出了相关测试数据与分析。 展开更多

关键词 大数据量 私有协议 可靠型用户数据报协议 自适应 补发机制 重发机制

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GPRS数据分包长度和心跳包间隔性能分析 被引量：7

13

作者 田锦 《电讯技术》 北大核心 2012年第4期576-580,共5页

分析了车载GPRS数据传输的难点,在南京地区建立GPRS网络测试系统,测试结果表明:为确保高速率移动数据传输的可靠性和高效性,在GPRS网络中使用TCP协议时,心跳包间隔最大9 min;使用UDP协议时,心跳包间隔最大4 min;数据分包长度小于500 byt... 分析了车载GPRS数据传输的难点,在南京地区建立GPRS网络测试系统,测试结果表明:为确保高速率移动数据传输的可靠性和高效性,在GPRS网络中使用TCP协议时,心跳包间隔最大9 min;使用UDP协议时,心跳包间隔最大4 min;数据分包长度小于500 byte。该试验为实际工程应用中的参数设置提供了依据。 展开更多

关键词 智能交通 GPRS 心跳包 数据分包 传输协议 性能分析

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基于协作的网络协议异常检测算法 被引量：3

14

作者 邓军 薛辉 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2015年第1期58-63,共6页

最近跟踪发现目前现有网络协议异常检测技术只是对常见的协议进行检测,具有一定的片面性,对Do S攻击中的SYN Flooding攻击无法检测到.为了提高检测性能的实用性和实时性,应用协作式方法将基于马尔可夫链检测法和均值评估法共同实现了协... 最近跟踪发现目前现有网络协议异常检测技术只是对常见的协议进行检测,具有一定的片面性,对Do S攻击中的SYN Flooding攻击无法检测到.为了提高检测性能的实用性和实时性,应用协作式方法将基于马尔可夫链检测法和均值评估法共同实现了协议异常检测建模,分析了模型建立的过程并提出了模型系统架构.论述了在马尔可夫链的基础上建立异常检测子模型以及如何使用均值评估法建立检测模型.结果表明该模型对应用层的多种协议和传输层TCP协议进行异常检测以及对SYN Flooding攻击检测效果明显.该算法不仅具有一定的理论创新,还具有较强的实用价值. 展开更多

关键词 入侵检测 拒绝服务攻击 SYN Flooding攻击 协议异常检测 马尔可夫链 数据包

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基于可编程协议无关报文处理的分布式拒绝服务攻击检测 被引量：8

15

作者 刘向举 尚林松 +1 位作者 方贤进 路小宝 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第7期2149-2155,共7页

传统软件定义网络(SDN)中的分布式拒绝服务(DDoS)攻击检测方法需要控制平面与数据平面进行频繁通信,这会导致显著的开销和延迟,而目前可编程数据平面由于语法无法实现复杂检测算法,难以保证较高检测效率。针对上述问题,提出了一种基于... 传统软件定义网络(SDN)中的分布式拒绝服务(DDoS)攻击检测方法需要控制平面与数据平面进行频繁通信,这会导致显著的开销和延迟,而目前可编程数据平面由于语法无法实现复杂检测算法,难以保证较高检测效率。针对上述问题,提出了一种基于可编程协议无关报文处理(P4)可编程数据平面的DDoS攻击检测方法。首先,利用基于P4改进的信息熵进行初检,判断是否有可疑流量发生;然后再利用P4提取特征只需微秒级时长的优势,提取可疑流量的六元组特征导入数据标准化—深度神经网络(data standardization-deep neural network,DS-DNN)复检模块,判断其是否为DDoS攻击流量;最后,模拟真实环境对该方法的各项评估指标进行测试。实验结果表明,该方法能够较好地检测SDN环境下的DDoS攻击,在保证较高检测率与准确率的同时,有效降低了误报率,并将检测时长缩短至毫秒级别。 展开更多

关键词 软件定义网络 可编程数据平面 可编程协议无关报文处理 分布式拒绝服务攻击 攻击检测 深度神经网络

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基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法 被引量：8

16

作者 李虎雄 张克旺 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期356-360,共5页

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用... 针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 无线传感器网络 路由算法 蚁群算法 低功耗

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5G分组数据汇聚协议复制的设计及应用 被引量：1

17

作者 李小文 雷秀 李阳阳 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第7期1836-1840,共5页

5G引入分组数据汇聚协议复制(packet data convergence protocol duplication,PD)功能以解决超可靠低时延通信应用场景的通信需求。为实现PD功能,设计基于5G双连接架构的PD协议栈架构、动态控制PD激活与去激活机制和应用PD的切换过程。... 5G引入分组数据汇聚协议复制(packet data convergence protocol duplication,PD)功能以解决超可靠低时延通信应用场景的通信需求。为实现PD功能,设计基于5G双连接架构的PD协议栈架构、动态控制PD激活与去激活机制和应用PD的切换过程。通过建立PD的性能评估模型,仿真分析结果表明,在小区边缘,PD在满足可靠性和时延要求的同时比单链路减少30%的无线资源占用,在用户设备移动过程中,PD满足高可靠低时延需求并提高了2%的无线资源利用率。PD能够在不增加无线接入网复杂性的情况下,同时满足1-10-5的可靠性和1ms的时延需求。 展开更多

关键词 5G 分组数据汇聚协议复制 性能评估 可靠性 时延

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基于矩阵边采样的IP追踪 被引量：1

18

作者 闫巧 宁土文 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2012年第5期399-404,共6页

针对Savage概率包标记压缩边分片采样算法存在的不足,提出改进的压缩分片采样方法,即基于矩阵边采样的IP追踪方法 (IP traceback with matrix edge sampling,MES).通过1个二维单位矩阵对相邻路由进行边采样,降低重构算法复杂度;引入8 bi... 针对Savage概率包标记压缩边分片采样算法存在的不足,提出改进的压缩分片采样方法,即基于矩阵边采样的IP追踪方法 (IP traceback with matrix edge sampling,MES).通过1个二维单位矩阵对相邻路由进行边采样,降低重构算法复杂度;引入8 bit的多路径检验,降低重构路径误报率;采用自适应概率对数据包标记,使重构路径所需数据包数量减少.理论分析和在NS2环境下的实验仿真表明,MES方法的性能在上述3方面都有较大改善. 展开更多

关键词 数据安全 计算机安全 IP追踪 概率包标记 网络安全 拒绝服务攻击 分布式拒绝服务攻击 压缩边分片采样算法 自适应概率分片标记算法

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地铁车载高清视频播放系统的优化 被引量：1

19

作者 白华 赵旭峰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期59-64,共6页

针对目前地铁视频播放系统普遍存在的视频处理终端死机、图像清晰度低、播放不流畅等问题,设计了一种以全志A20芯片为核心处理器、搭载Linux操作系统、以UDP为网络传输协议、支持720 P和1 080 P视频分辨率的高清视频播放系统,并针对地... 针对目前地铁视频播放系统普遍存在的视频处理终端死机、图像清晰度低、播放不流畅等问题,设计了一种以全志A20芯片为核心处理器、搭载Linux操作系统、以UDP为网络传输协议、支持720 P和1 080 P视频分辨率的高清视频播放系统,并针对地铁车载环境,改进了UDP并优化了H.264视频编码算法.实验结果表明:算法优化后的编码时间平均缩短了50%,解码后视频与原视频的相似度高达0.979 3;在较差的网络环境下,采用改进的UDP,数据丢包率平均下降了62.33%.在系统运行过程中,客户端显示画面清晰、流畅,满足了地铁车载环境下的高清视频播放要求,具有广阔的应用前景. 展开更多

关键词 地铁车载 高清视频 播放系统 H.264编码 丢包率 用户数据报协议

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基于RS485标准的小样纺织CAD&CAM系统通信协议设计

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作者 马崇启 潘庆云 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期108-111,共4页

针对传统小样纺织设备以机械式为主,自动化水平低,设备之间缺乏联系等问题,开发了小样纺织CAD&CAM系统,重点论述小样纺织CAD&CAM系统的网络结构、功能和通信协议的设计,研究基于RS485标准的单主多从的通信模式,实现了主从机一... 针对传统小样纺织设备以机械式为主,自动化水平低,设备之间缺乏联系等问题,开发了小样纺织CAD&CAM系统,重点论述小样纺织CAD&CAM系统的网络结构、功能和通信协议的设计,研究基于RS485标准的单主多从的通信模式,实现了主从机一对一对话,并对通信协议中的请求数据包、数据包和响应包的格式作了定义和分析,介绍了通信系统的抗干扰设计。基于该通信协议的小样纺织CAD&CAM系统,可实现主机向多台从机传递工艺参数和在线监控各台从机的工作状态。 展开更多

关键词 小样纺织 通信协议 数据包 CAD CAM

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