汪衍輝

摘要：本文通過局域網和最后遠程虛擬實驗的網絡，控制虛擬實驗實現了基于虛擬實驗和LabWindows/CVI軟件平臺。介紹了基于LabWindows應用程序設計的虛擬實驗網絡結構、虛擬實驗網絡通信、客戶端/編程模式的服務器、遠程PC和服務器通信實現功率控制工作站傳輸和服務器程序等基本技術。

關鍵詞：虛擬實驗 虛擬實驗網絡 通信 遠程控制

1 介紹

互聯網技術和遠程虛擬實驗是基于虛擬實驗（VI）來設計的，該技術多年來被應用在許多領域。VI的遠程控制和遠程獲取、通過VI和交付量的測量信息也越來越重要。通過局域網設置了基于軟件平臺的LabWindows / CVI，具體的網絡通信部分，要使用VI實現網絡連接彼此內部局域網，利用服務器/客戶模式申請權力和控制，客戶程序可通過指令獲得遠程虛擬網絡實驗平臺的控制權。

虛擬實驗網絡（VIN）由一組硬件和系統(tǒng)構成。硬件包括計算機（可單機或局域網組成的服務器以及一些PC）。該軟件采用的編程環(huán)境是LabWindows / CVI和c++。LabWindows / CVI可以開發(fā)使用虛擬設備，實現VI的功能。可以使用綁定的硬件和軟件縮短開發(fā)周期和提高VI的可用性。

根據設計的原則，系統(tǒng)硬件配置，采用VXI總線實驗和GPIB實驗。選擇VXI主機控制器為主要系統(tǒng)硬件框架，里面放置0槽控制計算機作為系統(tǒng)控制器。

一般的標準接口是每個測試函數模塊之間的一座橋梁，他們一起構成了電路板的測試模塊。接口適配器完成標準接口與電路板連接機器測試。信號源采用電路板標準接口和相應適配器，這和響應信號需要測試給定的標準接口有關。

2 虛擬實驗網絡通信設計

VIN的溝通任務是：查詢服務器和數據庫（BD）的工作站的IP地址，然后得到對應的結果控制工作站；讓遠端電腦遠程控制GPIB實驗；遠端PC將命令發(fā)送到GPIB實驗；決定是否通過局域網，或者回送到獲取遠端實驗數據的電腦。

網絡規(guī)劃是由web服務器程序、客戶端程序和通用接口總線控制器組成。采用TCP / IP網絡協(xié)議，在面向連接的客戶端與web服務器必須得到一個鏈接之前，要先將數據包發(fā)送到網絡服務器。一旦運行客戶端程序，它發(fā)送一個連接請求到web服務器（假設web服務器已成功開啟了一個端口與客戶溝通），為了整個系統(tǒng)安全，web服務器需要驗證用戶的身份的有效性。實現成功的發(fā)送和接收的交流結束之前，必須遵守彼此傳輸格式。

網絡傳輸的數據包格式是：頭和內容的信息，由制表字符“＼ r ＼ n”之間的信息頭和信息的內容組成。信息頭放在特殊容器中。具體的內容之間的信息和內容與內部信息也分開，依然用“＼ r ＼ n”分隔。在轉移到網絡服務器時，服務器將通過查詢數據包驗證其身份。

頭的信息是：“[Log_Serv]”，項目內容結果是：“=”、“= ”型。如果登錄成功，整個信息內容是：“Log_Serv ＼ r ＼ nRESULT =OK＼ r ＼ nTYPE = XS ＼ r ＼ n”；如果登錄失敗，整個信息內容是：“[Log_Serv]＼ r ＼ n ＼ r ＼ nRESULT = NG”。這時，來自客戶機的通信網絡服務器已經基本完成。在收到確認信息的GPIB實驗控制器客戶端，將設置獨立的與GPIB實驗控制器相聯系的地址。

3 VI傳輸程序設計

先根據網絡傳輸的控制功能，提出TCP LabWindows / CVI所用函數庫，它是屬于Windows Socket和支持TCP服務的一個子集。與直接使用Windows Socket編程API函數相比，它更方便和容易使用。LabWindows / CVI TCP函數庫包含3個子類：服務器、客戶端、支持功能的函數。

第一個是通信控制功能子類的服務器端，包括4個組件：負責接口的注冊表、服務器和讀取/寫稿數據的端口。第二個是設置和通訊功能子類的客戶端，這樣的子類型包括客戶機通信控制功能。最后是其他功能子類：比如獲得當前主機的IP地址、主機名等。

首先，客戶端發(fā)送一個請求到Web服務器，請求GPIB實驗的地址，控制器是為了控制之間的數據交流。Web服務器發(fā)送的GPIB實驗地址，控制器后臺處理客戶端的請求。

4 PC和服務器之間的通信和控制程序設計

4.1 菜單程序回調函數

放在設置文件之前，系統(tǒng)自動代碼框架代碼的主程序和回調功能函數。

菜單回調函數的基本框架是：

void CVICALLBACK（int menuBar， int menuItem， void *callbackData， int panel）{ }

相應代碼添加會根據具體功能菜單調用回調函數。在使用回調函數“Exit _All”（退出實驗臺）時，它只需要添加退出用戶接口（0）。

4.2 用戶遠程登陸模塊實現

如果在主函數設置下面的語句，程序將運行客戶端程序和控制面板。

if （（panelmenu = LoadPanel （0， "interface.uir"， PANELMENU）） < 0） return -1；

DisplayPanel （panelmenu）；

此外，需要執(zhí)行另一個重要的聲明，這是設置的鏈接服務器。服務器端口和機器名稱已在使用之前定義。

int iPortNum=1000；

char cIP_Address [10]="VLAB"；

if （ConnectToTCPServer （&iG;_HCONVERSATION1， iPortNum， cIP_Address， ClientTCPCB， NULL， 5000） < 0）

MessagePopup （"TCP Client"， "Connection to server failed！"）；

else RunUserInterface （ ）；

然后出現面板和與服務器連接，用戶可以單擊按鈕“用戶登陸”，輸入帳號和密碼，然后點擊按鈕“用戶登陸”事件將出現如下情況：

if （（panellog=LoadPanel （0，"interface.uir"， PANELLOG））<0）

return -1；

InstallPopup （panellog）；

寫數據到服務器端的程序：

if （ （ClientTCPWrite （iG_HCONVERSATION1， cSend， strlen （cSend） ， 1000））<0）

285

{MessagePopup （"Attention"， "cSend the Log Information Error"）；

QuitUserInterface （0）；

}

else

{DiscardPanel （panellog）；

SetCtrlAttribute （panelinfo， PANELINFO_QUEST_ONLINE， ATTR_DIMMED， 0）；

SetCtrlAttribute （panelinfo， PANELINFO_QUERY_GS， ATTR_DIMMED， 0）；

}

break；

}

return 0；}

使用clientTCPwrite通過網絡發(fā)送信息到服務器，服務器將數據進行比較，找到屬于自己的數據包的消息并進行消息接收和發(fā)送消息。

5 結論

利用基于電子測量在VIN中的應用，使VIN系統(tǒng)引入通信和遠程控制技術，廣泛的應用這些技術，可以體現出更為實際的價值。例如，多種先進VI實現的資源共享，電子測量VIN已經建成，系統(tǒng)的所有功能已生效。因此網絡的傳輸質量保證和良好的情況下，用戶可以遠程控制VI，在許多實踐VIN系統(tǒng)應用中收到良好的效果。

參考文獻：

[1]劉東.基于Packet Tracer和VMWare構建虛擬網絡實驗平臺[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（10）.

[2]魏曉輝，郭慶南等.支持虛擬機跨局域網在線遷移的混合式虛擬網絡原型[J].吉林大學學報（理學版），2011（2）.

[3]張人清.虛擬網絡實驗室實現原理研究[D].湘潭大學，2001.

基金項目：

項目名稱：網絡虛擬實訓平臺的開發(fā)及在高職院校的聯合應用，項目編號：JG2012020803。