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DAS、SAN、NAS存储协议工作原理

目前磁盘存储市场上,存储分类(如下表一)根据服务器类型分为:封闭系统的存储和开放系统的存储,封闭系统主要指大型机,AS400等服务器,开放系统指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系统的服务器;开放系统的存储分为:内置存储和外挂存储;开放系统的外挂存储根据连接的方式分为:直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)和网络化存储(Fabric-Attached Storage,简称FAS);开放系统的网络化存储根据传输协议又分为:网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)。由于目前绝大部分用户采用的是开放系统,其外挂存储占有目前磁盘存储市场的70%以上,因此本文主要针对开放系统的外挂存储进行论述说明。

第一个图有问题,把NAS和SAN一样放在FAS之下是不对的,通常也没有FAS 这种说法,DAS,NAS和SAN是平行的关系。

NAS不一定要用光纤。

NAS是文件级存储,SAN和DAS通常是数据块级存储。

表一:

今天的存储解决方案主要为:直连式存储(DAS)、存储区域网络(SAN)、网络接入存储(NAS)。

如下表二:

开放系统的直连式存储(Direct-Attached Storage,简称DAS)已经有近四十年的使用历史,随着用户数据的不断增长,尤其是数百GB以上时,其在备份、恢复、扩展、灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。

主要问题和不足为:

直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理,数据备份和恢复要求占用服务器主机资源(包括CPU、系统IO等),数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源20-30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大,备份和恢复的时间就越长,对服务器硬件的依赖性和影响就越大。

直连式存储与服务器主机之间的连接通道通常采用SCSI连接,带宽为

10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等,随着服务器CPU的处理能力越来越强,存储硬盘空间越来越大,阵列的硬盘数量越来越多,SCSI通道将会成为IO瓶颈;服务器主机SCSI ID资源有限,能够建立的SCSI通道连接有限。无论直连式存储还是服务器主机的扩展,从一台服务器扩展为多台服务器组成

的群集(Cluster),或存储阵列容量的扩展,都会造成业务系统的停机,从而给企业带来经济损失,对于银行、电信、传媒等行业7×24小时服务的关键业务系统,这是不可接受的。并且直连式存储或服务器主机的升级扩展,只能由原设备厂商提供,往往受原设备厂商限制。

存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)采用光纤通道(Fibre Channel)技术,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展,已经相当成熟,成为业界的事实标准(但各个厂商的光纤交换技术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的要求)。SAN存储采用的带宽从100MB/s、200MB/s,发展到目前的1Gbps、2Gbps。

网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术,通过网络交换机连接存储系统和服务器主机,建立专用于数据存储的存储私网。随着IP网络技术的发展,网络接入存储(NAS)技术发生质的飞跃。早期80年代末到90年代初的10Mbps带宽,网络接入存储作为文件服务器存储,性能受带宽影响;后来快速以太网(100Mbps)、VLAN虚网、Trunk(Ethernet Channel) 以太网通道的出现,网络接入存储的读写性能得到改善;1998年千兆以太网(1000Mbps)的出现和投入商用,为网络接入存储(NAS)带来质的变化和市场广泛认可。由于网络接入存储采用TCP/IP网络进行数据交换,TCP/IP是IT业界的标准协议,不同厂商的产品(服务器、交换机、NAS存储)只要满足协议标准就能够实现互连互通,无兼容性的要求;并且2002年万兆以太网(10000Mbps)的出现和投入商用,存储网络带宽将大大提高NAS存储的性能。NAS需求旺盛已经成为事实。首先NAS几乎继承了磁盘列阵的所有优点,可以将设备通过标准的网络拓扑结构连接,摆脱了服务器和异构化构架的桎梏。

其次,在企业数据量飞速膨胀中,SAN、大型磁带库、磁盘柜等产品虽然都是很好的存储解决方案,但他们那高贵的身份和复杂的操作是资金和技术实力有限的中小企业无论如何也不能接受的。NAS正是满足这种需求的产品,在解决足够的存储和扩展空间的同时,还提供极高的性价比。因此,无论是从适用性还是TCO的角度来说,NAS自然成为多数企业,尤其是大中小企业的最佳选择。

NAS与SAN的分析与比较

针对I/O是整个网络系统效率低下的瓶颈问题,专家们提出了许多种解决办法。其中抓住症结并经过实践检验为最有效的办法是:将数据从通用的应用服务器中分离出来以简化存储管理。

问题:

图1

由图1可知原来存在的问题:每个新的应用服务器都要有它自己的存储器。这样造成数据处理复杂,随着应用服务器的不断增加,网络系统效率会急剧下降。解决办法:

图2

从图2可看出:将存储器从应用服务器中分离出来,进行集中管理。这就是所说的存储网络(Storage Networks)。

使用存储网络的好处:

统一性:形散神不散,在逻辑上是完全一体的。

实现数据集中管理,因为它们才是企业真正的命脉。

容易扩充,即收缩性很强。

具有容错功能,整个网络无单点故障。

专家们针对这一办法又采取了两种不同的实现手段,即NAS(Network Attached Storage)网络接入存储和SAN(Storage Area Networks)存储区域网络。

NAS:用户通过TCP/IP协议访问数据,采用业界标准文件共享协议如:NFS、HTTP、CIFS实现共享。

SAN:通过专用光纤通道交换机访问数据,采用SCSI、FC-AL接口。

什么是NAS和SAN的根本不同点?

NAS和SAN最本质的不同就是文件管理系统在哪里。如图:

图3

由图3可以看出,SAN结构中,文件管理系统(FS)还是分别在每一个应用服务器上;而NAS则是每个应用服务器通过网络共享协议(如:NFS、CIFS)使用同一个文件管理系统。换句话说:NAS和SAN存储系统的区别是NAS有自己的文件系统管理。

NAS是将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上。SAN是将目光集中在磁盘、磁带以及联接它们的可靠的基础结构。将来从桌面系统到数据集中管理到存储设备的全面解决方案将是NAS加SAN。

怎样制定完善的企业网络存储备份方案

企业的运作需要大量的数据的支撑,如今,纸质的数据存储方式一去不复返,取而代之的是更易于管理和使用便捷的网络存储的形式。然而网络数据存储方式却存在诸多风险,数据被丢失或被破坏都可能会造成企业的日常运作无法正常进

行,甚至会给企业带来不可估量的损失,而唯一可以把损失降到最低且又行之有效的方法理当首选——进行数据的存储备份。大部分企业都在企业也正在不断地加大投入,以寻求更具扩展性、安全性和经济性的存储备份方案,实现“有存无丢,有备无患”的目的。

一、企业网络存储备份的真面目

数据存储备份这个词已被人们所熟知,然而人们由于惯常思维的引导而误解了备份的本质。很多人把备份和拷贝这两个概念简单的划上等号,甚至把备份单纯的看做是更换磁带、为磁带编序等一个简单、程序化的操作过程;也有不少人会把双机热备份、磁盘阵列备份以及磁盘镜象备份等硬件备份的内容和数据存储备份相提并论。

实际上,数据的备份除了对原始数据完全一致的复制外,更重要的任务是其管理功能。备份管理是一个全面的概念,它不仅包含备份规则的制定和磁带的管理,而且还涉及到整个存储备份系统的规划,包括备份技术的选择、备份设备的选择、介质的选择乃至软件技术的挑选、存储网络的设计和架设等。此外,双机热备份、磁盘阵列、磁盘镜像、数据库软件的自动复制等功能并不能完全代表数据存储备份系统,因为硬件备份只是牺牲一个系统、一个设备等来实现另一个系统或另一台设备在一定时期内的安全,它们往往能解决的只是系统的可用性问题,而当所有设备因为人为因素的错误、自然灾害、电源故障、病毒入侵等问题而无法正常运行时,数据的恢复也就无从说起了。

大体上来说,数据存储备份是用一种容量大、具有先进自动管理功能、以经济性为原则的设备对整个系统,尤其是对整个网络系统的数据进行备份的方案。实践证明,只有数据存储备份才能为企业提供最完善的数据安全保护,因此,在原网络上增加数据存储备份管理系统和把数据存储备份管理系统列入到网络建设方案中是不容有怠的。

二、数据存储系统入选“完善”的条件

在定制数据存储方案之前,我们应该了解一个完善的数据存储系统应具备怎样的条件,大体来说,应该符合以下的四个条件:

1.具有一个完善的面向应用和数据库的备份与恢复系统,保证在各种意外情况下能够迅速恢复数据;

2.要对磁盘阵列上的数据文件提供镜像保护,同时增强数据文件的访问性能,提高数据文件的可管理性;

3.可以通过集群方式保证本地业务的不中断运行;

4.对于环境所造成的系统极端故障,应具有相应的灾难恢复策略等。

三、如何数据存储备份系统方案的定制

在定制数据存储备份方案时,我们应该在下面这些问题的引导下,制定出适合你自己企业的存储备份方案。

1.、明确目标和条件

●你要存储的是什么,数量有多少,属于哪种类型的数据?

●你打算如何使用这个存储系统?它是一般性存储还是用作备份或者

归档?

●你的存储系统是远程存储系统还是灾难恢复系统?

●你正在使用的应用软件有哪些?

●你是否希望系统是自动化管理的?

●系统是否必须具备可调整性?

●速度和性能的重要性如何?

2、你想要什么?

想要了解你想要什么,建议你制作一张表。表格分三栏,第一栏填写你的存储系统必须获得的特色和功能;第二栏填写想获得的特色和功能;第三栏填写不一定必须拥有,但是有就更好的特色和功能。

例如,必须获得的功能包括“可用性、可靠性、一定水平的性能、一定水平的容量和可调整性”,特别是RAID 1、RAID 5、RAID 6、失效转移、容错控制器、自动管理、分级存储、不同种类的驱动器。第二栏和第三栏的功能可包括:重复数据删除、自动精简配置和快照等,这些功能都是非常有用的。

接下来,你首先应将重点集中在根本问题上。如果你刚好发现一个解决方案可以满足你的所有第一栏需求,而且还可以提供部分第二栏和第三栏的功能,那么你就可以配置它。重点是你想从一个解决方案中获得什么。

例如,一定数量的容量是必须的,那么就集中考虑这一点。如果合规性是你的最大问题,那么就必须保证你选择的解决方案在合规性上有好的记录。如果想要一个灾难恢复解决方案,那么就把重点集中在这一点上。

四、选择合适的存储备份模式——DAS、NAS和SAN

在了解了自己需要的网络存储备份系统之后,就可以据此选择适合的网络存储模式:1.DAS(Direct Attached Storage,直接连接存储),是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。

DAS存储的安装方便,成本较低,当价格是第一考虑因素的时候,DAS是不错的选择。但DAS依赖服务器主机操作系统进行数据的IO读写和存储维护管理,数据备份和恢复要求占用服务器主机资源(包括CPU、系统IO等),数据流需要回流主机再到服务器连接着的磁带机(库),数据备份通常占用服务器主机资源20-30%,因此许多企业用户的日常数据备份常常在深夜或业务系统不繁忙时进行,以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大,备份和恢复的时间就越长,对服务器硬件的依赖性和影响就越大。对于多个服务器或多台PC的环境,使用DAS方式设备的初始费用可能比较低,可是这种连接方式下,每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘,容量的再分配困难;对于整个环境下的存储系统管理,工作烦琐而重复,没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本(TCO)较高。

2.NAS(Network Attached Storage,网络附加存储),采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术,通过网络交换机连接存储系统和服务器主机,建立专用于数据存储的存储私网。

由于NAS脱离了服务器的操作系统,因此其存储和备份的效率都相对传统备模式有很大提升,使文件访问操作更为快捷;NAS提供的自动定时备份功能,使得数据的备份和恢复变得十分的简便;同时,NAS是部件级的存储方法,相当易于部署;满足工作组或部门级机构解决迅速增加存储容量的需求的同时,部分NAS品牌如惠普、IBM、自由遁、巴比禄等品牌可以提供快照和远程容灾等技术。

然而NAS存储的可扩展性受到设备容量大小的限制,增加NAS可简易地解决这一问题。

3.SAN(Storage Area Network,存储区域网络),它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网,在该网络中提供了多主机连接,但并非通过标准的网络拓扑。

SAN以数据存储为中心,采用可伸缩的网络拓扑结构,通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式,SAN具有出色的可扩展性。SAN便于集成,能改善数据可用性及网络性能,而且还可以减轻管理作业。但SAN往往只能作到NT与有限的UNIX平台间的互操作。而且SAN中不同操作系统间文件系统和数据格式不同所带来的不兼容性,

SAN往往只能作到NT与有限的UNIX平台间的互操作,不同操作系统间文件系统和数据格式不同会带来的不兼容性。

五、小结

当企业意识到数据的重要性之后,不断地加大投入资金,实现更好的数据存储备份解决方案便成为可能。当然,建设一个高效、可靠、易于管理的存储备份系统所需要投入的资金也非常多,企业当“量财而行”,选择合适的、经济的方案,以确保企业数据的安全。

附:DAS与NAS比较表格

网络备份存储管理系统

网络数据存储管理系统是指在分布式网络环境下,通过专业的数据存储管理软件,结合相应的硬件和存储设备,来对全网络的数据备份进行集中管理,从而实现自动化的备份、文件归档、数据分级存储以及灾难恢复等。

为在整个网络系统内实现全自动的数据存储管理,备份服务器、备份管理软件与智能存储设备的有机结合是这一目标实现的基础。

网络数据存储管理系统的工作原理是在网络上选择一台应用服务器(当然也可以在网络中另配一台服务器作为专用的备份服务器)作为网络数据存储管理服务器,安装网络数据存储管理服务器端软件,作为整个网络的备份服务器。在备份服务器上连接一台大容量存储设备(磁盘阵列或磁带库、光盘库)。在网络中其他需要进行数据备份管理的服务器上安装备份客户端软件,通过局域网将数据集中备份管理到与备份服务器连接的存储设备上。

网络数据存储管理系统的核心是备份管理软件,通过备份软件的计划功能,可为整个企业建立一个完善的备份计划及策略,并可借助备份时的呼叫功能,让所有的服务器备份都能在同一时间进行。备份软件也提供完善的灾难恢复手段,能够将备份硬件的优良特性完全发挥出来,使备份和灾难恢复时间大大缩短,实现网络数据备份的全自动智能化管理。

备份策略

日常备份制度描述了每天的备份以什么方式、使用什么备份介质进行,是系统备份方案的具体实施细则。在制订完毕后,应严格按照制度进行日常备份,否则将无法达到备份方案的目标。数据备份有多种方式:全备份、增量备份、差分备份、按需备份等。

全备份:备份系统中所有的数据

增量备份:只备份上次备份以后有变化的数据

差分备份:只备份上次完全备份以后有变化的数据

按需备份:根据临时需要有选择地进行数据备份

全备份所需时间最长,但恢复时间最短,操作最方便,当系统中数据量不大时,采用全

备份最可靠;但是随着数据量的不断增大,我们将无法每天做全备份,而只能在周末进行全备份,其它时间我们采用所用时间更少的增量备份或采用介于两者之间的差分备份。各种备份的数据量不同:全备份>差分备份>增量备份。在备份时要根据它们的特点灵活使用。

灾难恢复

灾难恢复措施在整个备份制度中占有相当重要的地位。因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。灾难恢复操作通常可以分为两类。第一类是全盘恢复,第二类是个别文件恢复,还有一种值得一提的是重定向恢复。

A、全盘恢复全盘恢复一般应用在服务器发生意外灾难导致数据全部丢失、系统崩溃或是有计划的系统升级、系统重组等,也称为系统恢复。

B、个别文件恢复由于操作人员的水平不高,个别文件恢复可能要比全盘恢复常见得多,利用网络备份系统的恢复功能,我们很容易恢复受损的个别文件。只需浏览备份数据库或目录,找到该文件,触动恢复功能,软件将自动驱动存储设备,加载相应的存储媒体,然后恢复指定文件。

C、重定向恢复重定向恢复是将备份的文件恢复到另一个不同的位置或系统上去,而不是进行备份操作时它们当时所在的位置。重定向恢复可以是整个系统恢复也可以是个别文件恢复。重定向恢复时需要慎重考虑,要确保系统或文件恢复后的可用性。

为了防备数据丢失,我们需要做好详细的灾难恢复计划,同时还要定期进行灾难演练。每过一段时间,应进行一次灾难演习。可以利用淘汰的机器或多余的硬盘进行灾难模拟,以熟练灾难恢复的操作过程,并检验所生成的灾难恢复软盘和灾难恢复备份是否可靠。

三、相关技术介绍

1、分级存储管理(HSM)技术

HSM(Hierarchical Storage Management,分级存储管理)系统是一个合适的在线备份解决方案。它利用硬盘、可擦写磁光盘、磁带进行三层式存储管理。所谓分级存储管理系统是一套自动化的网络存储管理设备,会自动判断硬盘中资料的使用频率,自动将不常用的资料移至速度较慢的光盘,而最不常用的资料则移到磁带中,这些都由系统管理员自行设定。在线的资料经过一段时间的搬移后,即可达到最佳化。

在单机运行环境中,由于数据量有限,因而数据的存储备份也相对简单。但随着网络的普及和数据量的巨增,简单的备份已经无法满足需求,分级存储管理(HSM)也就应运而

生。HSM主要是用于对海量数据的存储备份,当系统中有很多数据以至于不能经济有效地将它们都存放在硬盘上时,就需要使用分级存储备份技术。

通常,HSM是一个将硬驱、磁带驱动器和光驱组合起来的自动存储系统。其基本原则是把绝大部分最常用到的数据保留在硬盘上,而将很少使用的数据存储到数据库中或磁带和光盘上。系统随时监视文件和数据的使用情况,并且根据卷、目录对其进行实时跟踪。当数据使用率较低时,系统自动将其转移到中间存储媒介,然后存放到专用的存储介质中进行长期保存。一般情况下,直接访问硬盘上的数据文件所需时间不超过几微秒,而从磁盘或磁带库中读取数据大约需要1分种。HSM系统不仅使数据的存储备份更加容易,而且也将数据检索的时间减少到最低限度。

2、存储区域网(SAN)技术

SAN是随着光纤通道技术的出现而产生的新一代磁盘共享系统。实际上,SAN就是通过集线器或交换器,把两个或更多的存储系统连接到两个或更多的服务器上。这一定义对使用什么样的互连技术、软件的功能和网络节点间必须使用什么样的协议没有进行规定。一般说来,SAN拥有三种主要部件:接口(包括SCSI、光纤通道等)、互连设备(如路由器、交换器、集线器等)和交换光纤。

SAN的诱人之处在于它能够对一个存储网络设备中的带宽进行集中、多路复用和分散使用并且将对这个数据的访问扩展到多个平台。在SAN环境中,SAN将取代服务器实施对整个存储过程的管理和控制,服务器仅负责监督工作。SAN的前端设备只进行文件传输,从而使用户能获得更高的传输速率。例如,通过光纤通道可获得100Mbps的速率,而通过传统的SCSI连接只能得到40Mbps的速率。

四、数据备份方案选择时依据的目标

1、集中式管理

方案应利用集中式管理工具对整个网络的数据进行管理。系统管理员可对全网的备份策略进行统一管理,备份服务器可以监控所有机器的备份作业,也可以修改备份策略,并可即时浏览所有目录。所有数据可以备份到同备份服务器或应用服务器相连的任意一台磁盘阵列内。

2、全自动的备份

网络备份能够实现定时自动备份,能根据用户的实际需求,定义需要备份的数据,然后以图形界面方式根据需要设置备份时间表,备份系统将自动启动备份作业,无需人工干预。

3、支持数据库备份和恢复

4、在线式的索引

备份系统应为每天的备份在服务器中建立在线式的索引,当用户需要恢复时,只需点取在线式索引中需要恢复的文件或数据,该系统就会自动进行文件的恢复。

5、归档管理

用户可以按项目、时间定期对所有数据进行有效的归档处理。提供统一的Open Tape Format数据存储格式从而保证所有的应用数据由一个统一的数据格式来作永久的保存,保证数据的永久可利用性。

6、系统灾难恢复

网络备份方案应能够备份系统的关键数据,在网络出现故障甚至损坏时,能够迅速地恢复网络系统。

7、多平台支持

备份软件必须能支持多平台系统,当网络上连接上其它的应用服务器时,对于网络存储管理系统来说,只需在其上安装支持这种服务器的客户端软件即可将数据备份到磁盘阵列或带库中。

STP生成树协议原理及配置--从入门到精通

STP生成树协议原理及配置—从入门到精通 生成树协议(Spanning-Tree Protocol,以下简称STP)是一个用于在局域网中消除环路的协议。运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路,并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。由于局域网规模的不断增长,STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一。 STP的算法 STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤: 选择根网桥(Root Bridge) 选择根端口(Root Ports) 选择指定端口(Designated Ports) 选择根网桥的依据 网桥ID(BID) 网桥ID是唯一的,交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥 STP选择根网桥举例 根据网桥ID选择根网桥 选择根端口的依据 在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口 选择根端口的依据是: 根路径成本最低 直连(上游)的网桥ID最小 端口(上游)ID最小 根路径成本 根路径成本(开销)-是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和,默认10M/100M自适应的路径开销为200000 STP选择根端口举例 在非根桥上,选择一个根端口(RP) 选择指定端口的依据 在每个网段上,选择1个指定端口 根桥上的端口全是指定端口 非根桥上的指定端口: 根路径成本最低

端口所在的网桥的ID值较小 端口ID值较小 STP选择指定端口举例 在每个网段选择1个指定端口(DP) STP计算结果 经过STP计算,最终的逻辑结构为无环拓朴 STP举例 经过STP计算后的逻辑拓朴 BPDU(桥协议数据单元) 交换机之间使用BPDU来交换STP信息 BPDU Bridge Protocol Data Unit -桥协议数据单元 使用组播发送BPDU,组播地址为: 01-80-c2-00-00-00 BPDU分为2种类型: 配置BPDU -用于生成树计算 拓朴变更通告(TCN)BPDU -用于通告网络拓朴的变化 BPDU包含的关键字段 STP使用BPDU选择根网桥2-1 交换机启动时,假定自己是根网桥,在向外发送的BPDU中,根网桥ID 字段填写自己的网桥ID STP使用BPDU选择根网桥2-2 当接收到其他交换机发出的BPDU后,比较网桥ID,选择较小的添加到根网桥ID中 STP使用BPDU计算根路径成本2-1 根网桥发送根路径成本为0的BPDU STP使用BPDU计算根路径成本2-2 其他交换机接收到根网桥的BPDU后,在根路径成本上添加接收接口的路径成本,然后转发 生成树端口的状态 生成树计时器 STP状态机 在STP选举过程中,端口是不能转发用户数据的。端口一开始处于阻塞状态,这个状态只能接收BPDU;

汽车空调的组成与原理

汽车空调的组成与原理 一、汽车空调的工作原理 压缩机运转时,将蒸发器产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。 二、汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿 制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大油耗也会相应的增加 油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系环境温度高制冷剂膨胀 的压力大发动机驱动空调的消耗也相应加大环境温度低油耗相应减少。 制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系制热的热源不是空调本身获取的是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成

的副水箱)提供早晨在热车前空调吹出来的是冷风待热车后空调热风源源不断的送出来制热本身基本没有能量消耗是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。 通风:通风分为循环和外循环使用循环时车空气基本不与外界交流使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来以保持车空气的清新. 除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车的玻璃上容易起雾打开空调驱雾就是一个除湿的过程。 三、汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。 1.电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。当空调开关接通

华为stp生成树协议笔记

STP 为什么会有stp 为了保证可靠,设计了一种环网拓扑,又因为交换机的工作原理,会出现环路问题,为了解决环路,才有了stp生成树 1 mac地址表震荡 2 广播风暴 作用:在保证可靠的基础上,解决环路问题 原理:阻塞端口(预备端口)通过选举阻塞端口,来防止环路 1 根桥(根交换机): 1 比较每台交换机上的网桥id (优先级+mac地址)越小越优先 默认优先级 32768 修改优先级修改的时候要改成4096的倍数 交换机上有默认的stp版本为mstp (多实例生成树)stp (生成树)rstp (快速生成树) [系统]stp mode stp 修改stp的模式 Stp priority 4096 修改优先级 2 根端口:非根交换机到达根交换机的最优端口 比较规则 1 路径开销值 2 对端网桥id 3 对端对口id 4 本端端口id (hub) 3 指定端口:每条链路上到达根交换机最优端口根交换机上所有端口都是指定端口 比较规则 1 路径开销 2 本端网桥id

3 本端端口id (端口优先级和端口编号)端口优先级默认是128 4 剩下的端口就叫做阻塞端口 Stp中的报文交互 BPDU 桥协议数据单元 两种bpdu 1 配置bpdu 作用:用于角色(端口)选举 维护网络拓扑 2秒1次最多20秒20 秒没有根的回应,则认为根down掉 2 tcn bpdu 拓扑变化bpdu 作用:当拓扑发生变化时,会发tcn bpdu Bpdu 字段 1 bpdu flsges标识字段 Tca 位拓扑变化确认位 Tc 位拓扑变化位 发生变化时置1 2 root identifier 根网桥id 3 root path cost 到达根的开销值 4 bridge id 本交换机的网桥id 5 port id 端口id 0x8001 前面的80 代表优先级128 , 01代表端口号 6 message age 消息寿命每经过一台交换机message age +1 7 max age 最大寿命 20 秒 8 hello time 2秒 9 forward delay 转发延迟 15秒 端口的状态变化 1 disable 开启stp时特点:不进行stp计算 2 blocking 阻塞端口直接进入blocking 状态 3 listening 非阻塞端口才进入侦听状态特点:加速mac地址表老化 中间有15秒的间隔时间,目的是为了加速mac地址表老化,mac地址表老化时间300秒 4 learning 学习状态 中间有相隔15秒的时间,加速mac地址表的学习 5 forwarding 转发状态

华为数通--生成树协议实验

STP实验 实验内容 STP计算过程 端口状态切换 RSTP协议的两种工作模式 生成树计算过程 实验目的 帮助读者理解STP的基本原理和生成树的生成过程 验证STP端口状态的切换 验证RSTP协议两种工作模式的互通性 实验环境 Quidway系列S3026交换机4台,VRP版本为: VRP(R)Software,Version3.10(NA),RELEASE0009; PC一台,标准网线5根、配置电缆一根; 实验组网图 实验步骤 生成树的计算过程 如上图所示,4台QuidwayS系列以太网交换机环形互连,2台PC分别连接到SwitchA和SwitchB上。4台交换机MAC地址分别为: SwitchA:00e0-fc07-7089 SwicthB:00e0-fc06-2380

SwitchC:00e0-fc07-7085 SwitchD:00e0-fc06-8200 完成连接一段时间这后,会看到交换机指示灯快速闪烁,说明4台交换机之间转发数据报文,存在环路,可以配置STP协议避免环路。 STP(SpanningTreeProtocol)是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。 Quidway以太网交换机所实现的快速生成树协议RSTP(RapidSpanningTreeProtocol)是生成树协议的优化版。其“快速”体现在根端口和指定端口进入转发状态的延时在某种条件下大大缩短,从而缩短了网络拓扑稳定需要的时间。 在Quidway以太网交换机上启动STP协议,命令如下: [SwitchA]stpenable [SwitchB]stpenable [SwitchC]stpenable [SwitchD]stpenable 全网配置RSTP协议之后,默认情况下,交换机的每一个端口都启用了RSTP协议。配置完成后,可以看到交换机指示灯不再快速闪烁,说明交换机已经建立了无环路的转发生成树。那么,这棵树到底什么样子呢?我们可以先从理论上来分析,然后我们通过交换机的状态信息来验证我们的理论分析结果。 生成树协议算法实现的具体过程如下: 初始状态 各台交换机的各个端口在初始时会生成以自己为根的配置消息,根路径开销为0,指定交换机ID为自身交换机ID,指定端口为本端口。 SwitchA: 端口Ethernet0/1配置消息: {32768.00e0-fc07-7089,0,32768.00e0-fc07-7089,e0/1} 端口Ethernet0/3配置消息: {32768.00e0-fc07-7089,0,32768.00e0-fc07-7089,e0/3} SwitchB: 端口Ethernet0/1配置消息: {32768.00e0-fc06-2380,0,32768.00e0-fc06-2380,e0/1} 端口Ethernet0/3配置消息:

电动汽车通讯协议 (1)

文件编号:T K C/J S(S)-E V3 3 文件版本号: 0/A版 安徽天康特种车辆装备有限公司 纯电动专用车辆通讯协议 编制: 审核: 批准: 发布日期:2014年12月22日实施日期:2014年12月22日 安徽天康特种车辆装备有限公司

纯电动专用车辆通讯协议 协议参考SAE J1939,,PEV-CANBUS等。 终端电阻说明:组合仪表与BMS配终端电阻(120Ω),其它零部件不带终电阻。 总线通信速率:250KBPS 1.网络拓扑结构说明 电动汽车网络采用双CAN互连结构如下图。蓄电池管理系统(BMS)采用三路CAN入网,车载充电机系统通过CAN2入网。

2.网络信号数据格式定义 电动客车网络信号数据格式遵守下表,双行定义遵循首行;电动汽车网络信号数据格式遵守下表,双行定义遵循第二行。 3.数据链路层应遵循的原则 数据链路层的规定主要参考和J1939的相关规定。 使用CAN扩展帧的29位标识符并进行了重新定义,以下为29标识符的分配表:

其中,优先级为3位,可以有8个优先级;R一般固定为0;DP现固定为0;8位的PF为报文的代码;8位的PS为目标地址或组扩展;8位的SA为发送此报文的源地址; 4.协议帧定义 下表是电池管理系统可能用到的ECU节点名称和分配的地址。 5. 电池管理系统相关协议

电池管理系统CAN2与电机控制器BMSC1_0: (ID: 0x1800D0F4) BMSC1_1: (ID: 0x1801D0F4)

Status_Flag1: 注:逻辑1表示事件为真;逻辑0表示事件为假

CAN总线的特点及J1939协议通信原理

CAN总线的特点及J1939协议通信原理、内 容和应用 众多国际知名汽车公司早在20世纪80年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。迄今已有多种网络标准,如专门用于货车和客车上的SAE的 J1939、德国大众的ABUS、博世的CAN、美国商用机器的AutoCAN、ISO的VAN、马自达的PALMNET等。 在我国的轿车中已基本具有电子控制和网络功能,排放和其他指标达到了一定的要求。但货车和客车在这方面却远未能满足排放法规的要求。计划到2006年,北京地区的货车和客车的排放要满足欧Ⅲ标准。因此,为了满足日益严格的排放法规,载货车和客车中也必须引入计算机及控制技术。采用控制器局域网和国际公认标准协议J1939来搭建网络,并完成数据传输,以实现汽车内部电子单元的网络化是一种迫切的需要也是必然的发展趋势。 1 CAN总线特点及其发展 控制器局域网络(CAN)是德国Robert bosch公司在20世纪80年代初为汽车业开发的一种串行数据通信总线。CAN是一种很高保密性,有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本底多线路网络。在自动化电子领域、发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中,CAN的位速率可高达1Mbps。同时,它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中,如灯光聚束、电气窗口等,可以替代所需要的硬件连接。它采用线性总线结构,每个子系统对总线有相同的权利,即为多主工作方式。CAN网络上任意一个节点可在任何时候向网络上的其他节点发送信息而不分主从。网络上的节点可分为不通优先级,满足不同的实时要求。采用非破坏性总线裁决技术,当两个节点(即子系统)同时向网络上传递信息时,优先级低的停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能。 随着CAN在各种领域的应用和推广,对其通信格式的标准化提出了要求。1991年9月Philips Semiconductors制定并发布了CAN技术规范(Versio 2.0)。该技术包括A和B两部分。2.OA给出了CAN报文标准格式,而2.OB给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具-数据信息交换-高速通信局域网(CAN)国际标准ISO11898,为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE于2000年提出的J1939,成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。 2.J1939协议通信原理及内容 (1)J1939与CAN

华为生成树协议STP分析过程与配置方法

华为生成树协议STP分析过程与配置方法 一、学习目的: 1、掌握配置STP的方法 2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法 3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法 4、掌握配置RSTP的方法 5、掌握STP与RSTP的相互兼容问题 6、掌握配置MSTP实现不同vlan负载均衡的方法 7、掌握MSTP与STP的相互兼容问题 8、掌握生成树中的保护方法 二、重点命令 1、开启stp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode stp 2、查看stp状态

[plain]view plain copy 1.dis stp 2.dis stp brief 3、指定stp主根和备根 [plain]view plain copy 1.stp root primary 2.stp root secondary 4、手工指定根桥优先级 [plain]view plain copy 1.stp priority 4096(4096的倍数) 5、指定RP [plain]view plain copy 1.int g0/0/10 2.stp port priority 16(16的倍数)

6、指定DP [plain]view plain copy 1.int g0/0/24 2.stp cost 2000000 7、开启rstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode rstp 8、配置mstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode mstp 3.stp region-configuration 4.region-name RG1 5.instance 1 vlan 1 to 10 6.instance 2 vlan 11 to 20 7.active region-configuration

STP生成树协议原理与算法简析

STP生成树协议原理与算法简析 简介 在实际的网络环境中,物理环路可以提高网络的可靠性,当一条线路断掉的时候,另一条链路仍然可以传输数据。但是,在交换网络中,当交换机接收到一个未知目的地址的数据帧时,交换机的操作是将这个数据帧广播出去,这样,在存在物理的交换网络中,就会产生一个双向的广播环,甚至产生广播风暴,导致交换机死机。这就产生一个矛盾,需要物理环路来提高网络可靠性,而环路又可能产生广播风暴,如何才能两全其美呢? 本章将要讲述的STP,就是用来解决这个矛盾的。STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是根据IEEE 802.1D 标准建立的,用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。运行该协议的设备通过彼此交互信息发现网络中的环路,并有选择的对某些端口进行阻塞,最终将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构,从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环,避免设备由于重复接收相同的报文所造成的报文处理能力下降的问题发生。 STP采用的协议报文是BPDU(Bridge Protocol Data Unit,桥协议数据单元),也称为配置消息,BPDU中包含了足够的信息来保证设备完成生成树的计算过程。STP即是通过在设备之间传递BPDU来确定网络的拓扑结构。 1 STP 生成树协议 1.1 STP的主要作用 消除环路:通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的路径回环。 链路备份:当前活动路径发生故障时,激活冗余备份链路,恢复网络连通性。 1.2 STP的基本原理: 通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文——BPDU(在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”)来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。(注:此BPDU被称为配置BPDU,另外STP还有TCN BPDU。)

电动汽车通讯协议

文件编号: TKC/JS(S)-EV33 文件版本号: 0/A版 安徽天康特种车辆装备有限公司 纯电动专用车辆通讯协议(VER1.2) 编制: 审核: 批准: 发布日期:2014年12月22日实施日期:2014年12月22日 安徽天康特种车辆装备有限公司

纯电动专用车辆通讯协议(VER1.2) 协议参考SAE J1939,CAN2.0B,PEV-CANBUS20051114等。 终端电阻说明:组合仪表与BMS配终端电阻(120Ω),其它零部件不带终电阻。 总线通信速率:250KBPS 1.网络拓扑结构说明 电动汽车网络采用双CAN互连结构如下图。蓄电池管理系统(BMS)采用三路CAN入网,车载充电机系统通过CAN2入网。 从板1从板2高压板诊断显示器 C A N BM S主控SA=243(F3) =244(F4) 电机控制器SA=208(EF)组合仪表 SA=40(28) 车载充电机 SA=229(E5) C A N2 地面充电机 或充电站 SA=230(E6) C A N1

2.网络信号数据格式定义 电动客车网络信号数据格式遵守下表,双行定义遵循首行;电动汽车网络信号数据格式遵守下表,双行定义遵循第二行。 3.数据链路层应遵循的原则 数据链路层的规定主要参考CAN2.0B和J1939的相关规定。 使用CAN扩展帧的29位标识符并进行了重新定义,以下为29标识符的分配表:

其中,优先级为3位,可以有8个优先级;R一般固定为0;DP现固定为0;8位的PF为报文的代码;8位的PS为目标地址或组扩展;8位的SA为发送此报文的源地址; 4.协议帧定义 下表是电池管理系统可能用到的ECU节点名称和分配的地址。

汽车空调自动控制系统设计

: 汽车空调自动控制系统设计 摘要 随着现代汽车技术的发展,汽车的空调技术已经很发展的成熟,可是随着社会的进步,人们对舒适性的要求也越来越来高了。由于人们的要求提高了,从而反应出现代汽车空调系统的几大缺点,需要进行改进。本设计就是根据几大缺点进行的改进设计,设计提供一种8位单片机为控制核心的汽车自动控制系统。 本文针对现代汽车的不足之处进行改进,采用8位单片机为核心,以数字温度传感器、车速传感器、发动机转速传感器作为测量元件,并实时监测、显示车内温湿度、车速和发动机转速,通过控制电路的通断来达到对汽车空调自动控制功能。另外本文还加了一个延时电路,来控制风扇后关闭。本文还阐述了汽车空调及系统的组成及原理,并完成总体硬件设计和软件的编写。 关键词:汽车空调自动控制, 单片机, 传感器 , … 【

目录 ` 1 绪论 (1) 1.1 课题来源及产生背景 (1) 1.2 课题研究的目的及意义 (1) 1.3 课题研究的主要内容 (1) 1.4 本课题的主要任务 (1) 2 汽车空调及空调自动控制系统的概述 (2) 2.1 汽车空调的概述 (2) 2.2 汽车空调自动控制系统的工作原理 (3) ^ 3 汽车自动控制系统的总体设计方案 (4) 4 汽车空调控制系统的设计原则 (4) 5 主要设计硬件的选择 (5) 4.1 单片机AT89S52 (5) 4.1.1 主要性能 (5) 4.1.2 功能特性描述 (5) 4.1.3 引脚结构 (6) ' 4.1.4 方框图 (9) 4.2 数字温湿度传感器DHT11 (11) 4.2.1 DHT11的概述 (11) 4.2.2 传感器性能特点 (11)

华为生成树协议STP分析过程与配置方法

Word文档华为生成树协议STP分析过程与配置方法 一、学习目的: 1、掌握配置STP的方法 2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法 3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法 4、掌握配置RSTP的方法 5、掌握STP与RSTP的相互兼容问题 6、掌握配置MSTP实现不同vlan负载均衡的方法 7、掌握MSTP与STP的相互兼容问题 8、掌握生成树中的保护方法 二、重点命令 1、开启stp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode stp

2、查看stp状态 [plain]view plain copy 1.dis stp 2.dis stp brief 3、指定stp主根和备根 [plain]view plain copy 1.stp root primary 2.stp root secondary 4、手工指定根桥优先级 [plain]view plain copy 1.stp priority4096(4096的倍数) 5、指定RP [plain]view plain copy Word文档

1.int g0/0/10 2.stp port priority16(16的倍数) 6、指定DP [plain]view plain copy 1.int g0/0/24 2.stp cost2000000 7、开启rstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode rstp 8、配置mstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode mstp 3.stp region-configuration 4.region-name RG1 Word文档

交换机生成树协议原理

交换机生成树协议原理 方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法,方便用户架构容错的冗余连接。 1.网络中的广播帧 目前广泛使用的网络操作系统有Netware、WindowsNT等,而LanServer的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率,这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。 每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址,这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况,厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样,用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。 如果超过厂商给定的MAC数,交换机接收到一个网络帧时,只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中,那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。 2.虚拟网的划分 虚拟网是交换机工作原理的重要功能,通常虚拟网的实现形式有三种: (1)静态端口分配

静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口,使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性,除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦,但比较安全,容易配置和维护。 (2)动态虚拟网 支持动态虚拟网的端口,可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时。 交换机工作原理端口还未分配,于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后,用户的计算机可以灵活地改变交换机端口,而不会改变该用户的虚拟网的从属性,而且如果网络中出现未定义的MAC地址,则可以向网管人员报警。 (3)多虚拟网端口配置 该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问,也可以同时访问多个虚拟网的资源,还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。 但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中,因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了 Inter-SwitchLink(ISL)虚拟网络协议,该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、FastEther)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。

汽车发动机的工作原理和各部件作用

汽车发动机的工作原理和各部件作用 汽车, 原理, 发动机 发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机. 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意: 1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。 2.同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽 车不用蒸汽机。 相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 结构 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却 水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常 把气缸体分为以下三种形式。

汽车总线系统通信协议分析与比较

河南机电高等专科学校 《汽车单片机与局域网技术》 大作业 专业班级:汽电112 姓名:史帅峰 学号:111606240 成绩: 指导老师:袁霞 2013年4月16日 汽车总线系统通信协议分析与比较 摘要:本文主要针对汽车总线系统通讯协议,探讨汽车总线通讯协议的种类、发展趋势以及技术特点。在对诸多组织和汽车制造商研发的各类汽车总线进行比较和探讨的基础上,对其现状进行了分析;并综合汽车工业的特点对这两大类汽车总线协议的发展前景作了分析。关键词:汽车总线技术通讯协议车载网络 引言:汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产物。从20世纪60年代开始,随着电子技术的飞速发展,汽车的电子化已经成为公认的汽车技术发展方向。在汽车的发展过程中,为了提高汽车的性能而增加汽车电器,电器的增加导致线缆的增加,而线束的增加又使整车质量增加、布线更加复杂、可维护性变差,从而又影响了汽车经济性能的提高。因此,一种新的技术就被研发出来,那就是汽车总线技术。总线技术在汽车中的成功应用,标志着汽车电子逐步迈向网络化。 一、车载网络的发展历程 20世纪80年代初,各大汽车公司开始研制使用汽车内部信息交互的通信方式。博世公司与英特尔公司推出的CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性,因而得到了业界的广泛认同,并在1993年正式成为国际标准和行业标准。TTCAN对CAN协议进行了扩展,提供时间触发机制以提高通讯实时性。TTCAN的研究始于2000年,现已成为CAN标准的第4部分ISO11898-4,该标准目前处于CD(委员会草案)阶段。 1994年美国汽车工业协会提出了1850通信协议规范。从1998年开始,由宝马、奥迪等七家公司和IC公司共同开发能满足车身电子要求的低成本串行总线技术,该技术在2000年2月2日完成开发,它就是LIN。 FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化,使之成为新一代汽车内部网络通信协议。FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准,将在未来很多年内,引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发成果。 车载网络的分类及其网络协议 从20世纪80年代以来不断有新的网络产生,为了方便研究和应用,美国汽车工业协会(SAE)的车辆委员会将汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。 A类网络 A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络,数据传输速度通常小于10kb/s,主要用于后视镜调整、电动车窗、灯光照明等控制。 A类网络大都采用通用异步收发器(UART,Universal Asynchronous Receiver/Trsmitter)标准,使用起来既简单又经济。但随着技术水平的发展,将会逐步被其他标准所代替。 A类网络目前首选的标准是LIN总线,是一种基于UART数据格式、主从结构的单线12V总线通信系统,主要用于智能传感器和执行器的串行通信。

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置 一、相关知识介绍 1、生成树协议的主要功能有两个:一是在利用生成树算法、在以太网络中,创建一个以某台交换机的某个 端口为根的生成树,避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时,通过生成树协议达到收敛保护的目的。 2、根网桥的选择流程: (1)第一次启动交换机时,自己假定是根网桥,发出BPDU报文宣告。 (2)每个交换机分析报文,根据网桥ID选择根网桥,网桥ID小的将成为根网桥(先比较网桥优先级,如果相等,再比较MAC地址)。 (3)经过一段时间,生成树收敛,所有交换机都同意某网桥是根网桥。 (4)若有网桥ID值更小的交换机加入,它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后,将它当作新的根网桥而记录下来。 3、RSTP 协议原理 STP并不是已经淘汰不用,实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长,对于现在网络要求靠可靠性来说,这是不允许的,快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛 的速度。 (1)RSTP 5种端口类型 STP定义了4种不同的端口状态,监听(Listening),学习(Learning),阻断(Blocking)和转发(Forwarding),其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合(阻断或转发),在拓扑中的角色(根 端口、指定端口等等)。在操作上看,阻断状态和监听状态没有区别,都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址,在转发状态下,无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留,阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法(STA)使用BPDU来决定端口的角色,端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。 1)根端口:非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口,即到根桥开销最小的端口,这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机,根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则,SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。 2)指定端口:与STP一样,每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先,而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高,那么P1为指定端口,如图8-17所示。

华为生成树协议STP分析过程与配置方法.doc

v1.0可编辑可修改 华为生成树协议STP 分析过程与配置方法 一、学习目的: 1、掌握配置 STP的方法 2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法 3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法 4、掌握配置 RSTP的方法 5、掌握 STP与 RSTP的相互兼容问题 6、掌握配置 MSTP实现不同 vlan 负载均衡的方法 7、掌握 MSTP与 STP的相互兼容问题 8、掌握生成树中的保护方法 二、重点命令 1、开启 stp 1.stp enable 2.stp mode stp

2、查看 stp 状态 1.dis stp 2.dis stp brief 3、指定 stp 主根和备根 1. stp root primary 2. stp root secondary 4、手工指定根桥优先级 1. stp priority4096(4096 的倍数)

5、指定 RP 1. int g0/0/10 2.stp port priority16( 16 的倍数)6、指定 DP 1. int g0/0/24 2.stp cost 2000000 7、开启 rstp 1. stp enable

2.stp mode rstp 8、配置 mstp 1.stp enable 2.stp mode mstp 3.stp region-configuration 4.region-name RG1 5. instance 1 vlan 1 to 10 6. instance 2 vlan 11 to 20 7. active region-configuration 9、查看 mstp 实例配置 1. display stp region-configuration

STP协议原理及配置

Cisco基础:STP协议原理及配置 【内容摘要】一、stp概述stp(生成树协议)是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu(bridgeprotocoldataunit)来实现;为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥;为每个交换网段选择一台指定交换机;将冗余路径上的交换机置为blocking,来消除网络中的环路。ieee802.1d是最早关于stp的标准,它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能…… ----------------------------------------------------------------------------- 一、stp概述 stp(生成树协议)是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu(bridge protocol data unit)来实现;为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥;为每个交换网段选择一台指定交换机;将冗余路径上的交换机置为blocking,来消除网络中的环路。 ieee 802.1d是最早关于stp的标准,它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能在网络设计中部署备份线路,并且保证: * 在主线路正常工作时,备份线路是关闭的。 * 当主线路出现故障时自动使能备份线路,切换数据流。 rstp(rapid spanning tree protocol)是stp的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。 1.1 设置stp模式 使用命令config spanning-tree mode可以设置stp模式为802.1d stp或者802.1w rstp. 1.2 配置stp 交换机中默认存在一个default stp域。多域stp是扩展的802.1d,它允许在同一台交换设备上同时存在多个stp域,各个stp域都按照802.1d运行,各域之间互不影响。它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境,基本实现在vlan中计算生成树。 1.2.1 创建或删除stp 利用命令create stpd和delete stpd可以创建或删除stp. 缺省的default stp域不能手工创建和删除。 1.2.2 使能或关闭stp 交换机中stp缺省状态是关闭的。利用命令config stpd可以使能或关闭stp. 1.2.3 使能或关闭指定stp的端口 交换机中所有端口默认都是参与stp计算的。使用命令config stpd port可以使能或关闭指定的stp端口。 1.2.4 配置stp的参数 运行某个指定stp的stp协议后,可以根据具体的网络结构调整该stp的一些参数。交换机中可以调整以下的stp协议参数: * bridge priority * hello time * forward delay * max age 另外每个端口上可以调整以下参数: * path cost * port priority

华为生成树协议STP分析过程与配置方法

1 华为生成树协议STP分析过程与配置方法 一、学习目的: 1、掌握配置STP的方法 2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法 3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法 4、掌握配置RSTP的方法 5、掌握STP与RSTP的相互兼容问题 6、掌握配置MSTP实现不同vlan负载均衡的方法 7、掌握MSTP与STP的相互兼容问题 8、掌握生成树中的保护方法 二、重点命令 1、开启stp 1.stp enable 2.stp mode stp

2、查看stp状态 1.dis stp 2.dis stp brief 3、指定stp主根和备根 1.stp root primary 2.stp root secondary 4、手工指定根桥优先级 1.stp priority 4096(4096的倍数)2

5、指定RP 1.int g0/0/10 2.stp port priority 16(16的倍数)6、指定DP 1.int g0/0/24 2.stp cost 2000000 7、开启rstp 1.stp enable 3

4 2.stp mode rstp 8、配置mstp 1.stp enable 2.stp mode mstp 3.stp region-configuration 4.region-name RG1 5.instance 1 vlan 1 to 10 6.instance 2 vlan 11 to 20 7.active region-configuration 9、查看mstp实例配置 1.display stp region-configuration

纯电动车BMS与整车系统CAN通信协议详情

文件类型:技术类密级:保密 正宇纯电动车 电池管理系统与整车系统CAN通信协议 (GX-ZY-CAN-V1.00)

版本记录 版本制作者日期说明 V1.00 用于永康正宇纯电动车系统姓名日期签名 拟定 审查 核准 1 范围 本标准规定了电动汽车电池管理系统(Battery Management System,以下简称BMS)与电机控制器(Vehicle Control Unit,简称VCU)、智能充电机(Intelligent Charger Unit,简称ICU)之间的通信协议。 本标准适用于电动汽车电池管理系统与整车系统和充电系统的数据交换。

本标准的CAN标识符为29位,通信波特率为250kbps。 本标准数据传输采用低位先发送的格式。 本标准应用于正宇纯电动轿车电池管理系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 ISO 11898-1:2006 道路车辆控制器局域网络第1部分:数据链路层和物理信令(Road Vehicles –Controller Area Network (CAN) Part 1:Data Link Layer and Physical Signalling). SAE J1939-11:2006 商用车控制系统局域网络(CAN)通信协议第11部分:物理层,250Kbps,屏蔽双绞线(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 11:Physical Layer,250Kbps,Twisted shielded Pair). SAE J1939-21:2006商用车控制系统局域网络(CAN)通信协议第21部分:数据链路层(Recommanded Practice for a Serial Control and Communications Vehicle Network Part 21:Data Link Layer). 3 网络拓扑结构说明 电动汽车网络采用CAN 互连结构如下所示,CAN1总线为电池管理系统与电机控制器之间的数据通信总线,CAN2总线为电池管理系统与充电机之间的数据通信总线。电池管理系统内部主控单元与电池管理单元之间通过内部CAN总线进行数据通信。电机控制

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