分布式数控系统文件共享技术的研究与实现

发布时间：2017-09-03 17:22

  本文关键词：分布式数控系统文件共享技术的研究与实现

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【摘要】：分布式数控(Distributed Numerical Control,DNC),就是通过网络将传统的数控系统(Computerized Numerical Control,CNC)连接在一起,并与计算机辅助制造等系统集成。通过计算机网络技术将分布在厂房中的具有数控装置的机床与计算机系统连接在一起,利用网络进行指令的传输。传统的数控系统使用存储卡存储数控程序,存储卡容量从几十KB到几百MB不等。存储卡不仅价格昂贵,更重要的是,随着数控技术的发展,数控机床的功能日益复杂,导致数控程序的体积越来越庞大,存储卡已经不能满足存储的需求,在DNC中使用网络文件系统(Network File System,NFS)可以解决这一问题。NFS是由Sun公司开发的一种分布式的文件系统协议,是远程过程调用的一个应用,兼容本地文件系统接口,客户机通过文件句柄访问NFS与访问本地文件系统一样方便。DNC是一个对用户身份敏感的系统,然而NFS在设计时是基于客户机的IP分配资源的,为此需要在NFS资源分配机制中强化用户的概念。数控程序都是在Windows平台上进行开发的,将NFS服务部署在Windows上可以方便对数控程序进行管理,NFS设计基于Unix语义,移植时需要部分重构。其次,引入文件锁机制避免多用户同时操作时对文件系统的破坏。本文首先介绍了NFS协议相关技术,指出了开发Windows平台下NFS服务器的难点,针对这些难点设计并实现了服务器,加入了文件锁管理。最后,对服务器的功能、性能方面进行测试,验证了设计的可行性。
【关键词】：网络文件系统 分布式数控系统 用户资源分配
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 网络文件系统发展现状11-12
• 1.2 课题研究的意义12-13
• 1.3 研究工作的项目背景和目标13-14
• 1.4 本文的工作内容和组织结构14-15
• 第二章 网络文件系统综述15-26
• 2.1 NFS简介15-17
• 2.2 远程过程调用RPC17-23
• 2.2.1 RPC简介17-18
• 2.2.2 RPC报文格式18-20
• 2.2.3 端.映射器port map20-22
• 2.2.4 外部数据表示22
• 2.2.5 挂载Mount22-23
• 2.3 NFS协议23-24
• 2.4 NLM和NSM24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 基于用户分配资源的NFS的设计26-38
• 3.1 Windows平台基于用户分配资源的若干问题26-27
• 3.1.1 NFS中的UNIX语义26-27
• 3.1.2 基于IP进行访问27
• 3.2 NFS服务器的设计27-31
• 3.2.1 文件系统挂载28-29
• 3.2.2 文件操作请求处理29-31
• 3.2.3 文件句柄管理31
• 3.3 基于用户资源分配策略的设计31-32
• 3.4 NLM和NSM锁设计32-37
• 3.4.1 NLM功能模块33-34
• 3.4.2 NSM功能模块34
• 3.4.3 NLM和NSM对锁的操作过程34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 基于用户分配资源的NFS的实现38-55
• 4.1 Windows下NFS服务器的实现39-49
• 4.1.1 服务器端RPC的实现39-41
• 4.1.2 Mount服务的实现41-42
• 4.1.3 NFS守护程序的实现42-49
• 4.1.4 文件句柄管理的实现49
• 4.2 用户资源分配策略的实现49-52
• 4.3 文件锁的实现52-54
• 4.3.1 NLM过程的实现52-53
• 4.3.2 NSM过程的实现53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 验证与分析55-63
• 5.1 测试环境55-56
• 5.2 NFS基于用户分配资源测试56-57
• 5.3 NFS服务器性能测试57-60
• 5.4 NFS系统崩溃恢复测试60-61
• 5.5 系统实际应用61-62
• 5.6 本章小结62-63
• 结束语63-64
• 参考文献64-67
• 发表文章67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈道喜;;VM中Fedora8系统下NFS的安装与配置研究[J];智能计算机与应用;2012年02期

2 周筱瑜;雷晓俊;陈芳;;分布式系统中的通信方式:RPC与RMI[J];电脑与电信;2012年03期

3 单昊;;NFS自动挂载服务在企业信息平台中的探索应用[J];电子制作;2013年10期

4 郭燕妮;何杰;张刚;;基于FPGA的C/S模式网络硬盘设计与实现[J];电子技术应用;2014年12期

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7 胡晓晔;王能辉;;网络文件系统的安全性分析与改进[J];煤炭技术;2012年02期

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9 陶耀东;李辉;郑一麟;姚家庆;;开放式数控系统跨平台技术研究与应用[J];计算机工程与设计;2013年04期

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本文编号：786321