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远程控制技术作为单独的一种计算机网络技术,近几年随着计算机网络技术的发展和网络的普及得到了广泛的应用。它可以实现管理人员在异地通过网络,利用拨号或双方都接入Internet等手段,连接目标终端设备,通过本地计算机对远程终端设备进行维护、管理或资源共享等。 随着工业自动化的不断发展,越来越多的企业不仅需要在工业现场实现监控功能,还需要实现数据的远程访问,即在监控中心远程获取工业现场的数据,进行进一步的数据分析处理,以实现相应的功能。包括现场画面的显示,现场数据的采集,PLC等现场设备的控制,PLC程序的更新等。而由于监控中心和工业现场往往处于不同的局域网内,数据无法直接传递,所以需要进行相应的开发,使数据能够穿透相应的局域网的网关,实现数据交换。 本文设计的网络穿透系统需要解决的关键问题,就是将不同类型的现场总线或控制网络与以太网进行互连互通,从而实现监控信息的远程实时传输。本文实现的系统重点在于网络服务器的开发,可以穿透局域网,实现点对点通信。监控系统采用通信模式是C/S模式(Client/Server model,客户服务器模式),即客户向服务器发出服务请求,服务器接收到请求后,提供相应的服务。服务器的具体实现主要包括接收客户端的信息并实现不同局域网内的客户端互连。由于我们的远程监控是一种对等网络(peer-to-peer,P2P)的应用,因此设计难点在于对局域网NAT的穿透。NAT是指网络地址转换器(Network.Address Translators),它可分为:Cone NAT。和Symmetric NAT两种。由于外网不可以直接与内网通信,服务器可以通过在NAT上“打洞”的方式来实现点对点通信。打洞的方法对于Cone类型的NAT较适用,而对于Symmetric类型的NAT则需要加入端口预测等更复杂的算法来实现。本文设计的网络穿透系统提出了NAT打洞和服务器辅助转发相结合的方式实现对不同NAT类型之间的网络穿透。通过模块化的方式分别对服务器和客户端的设计和编程来完成网络穿透系统的实现。最后通过在实际测试环境中实现HMI上的文件准确高效地传输。