嵌入式Web服务器技术的发展

0概述

集群通信系统是一种高级专业指挥调度系统，它在使用、系统入网、系统维护管理及多区联网等方面具有较齐全的功能。其中系统维护管理的主要功能有：统计功能———统计每个信道的话务量、每条中继线话务量、系统内不同组用户的话务量；修改运行参数———可根据业务需要，修改运行参数，如用户分组、用户限时参数、优先级别和接续权限；监视信道忙闲状态———可通过操作终端显示出系统内各信道的忙闲；基站无人职守；系统自我诊断———包括周期性检验控制器的运行情况，周期性检验基站收发信机及接口的运行情况，周期性检验供电情况等。该文以单基站集群通信系统为例，论述系统维护管理终端的设计与实现。系统控制中心由集群控制管理模块、转发器接口电路、电话互连器、交换单元及电源等组成。控制中心主控板是一个嵌入式系统。对基站调度维护的传统方法即是通过系统管理终端的1台计算机及其所包含的控制台程序与主控板连接（一般通过RS-232C接口）。还有一种Telnet方法对系统控制中心实施管理。

这2种方法各有缺陷。使用控制台程序的方法不能实现远程管理嵌入式系统，Telnet方法虽然可以远程管理嵌入式系统，但Telnet的命令行界面使用户管理极不方便。而现在主流的基于Web的网络管理方法不仅可以利用浏览器提供的丰富的图形用户界面实现远程管理、监控嵌入式系统的功能，并且可以在服务器端进行进一步开发，提高设计效率。基于Web的网络管理（WBM：Web-BasedManagement）允许管理人员使用任何一种Web浏览器在网络的任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。WBM有2种实现策略，它们之间平行发展而互不干涉。第一种是代理方案，也就是将Web服务器加到一个内部工作站（代理）上，这个设备轮流与端设备通信，浏览器用户通过HTTP协议与代理通信，代理通过SNMP协议与端设备通信；第二种方案是嵌入式方式，将Web能力真正嵌入到网络设备中，管理人员可以轻松地通过浏览器访问到该设备实现网络管理功能。代理方式保留了现存的基于工作站的网管系统的全部优点，同时增加了访问的灵活性，适合大型机构进行全部网络的网络监测与管理。与此同时，嵌入式方式对于小规模的环境更为理想，文中讨论的就是以嵌入式的方式实现WBM。

1系统软硬件体系结构

1.1系统组成

以嵌入式方式实现WBM，即在嵌入式系统中安装嵌入式Web服务器（EWS：EmbeddedWebServ－er），EWS包含HTTP引擎、API模块、虚拟文件系统、配置模块、安全模块等，通过普通的浏览器就能与EWS取得连接，进行交互来完成相应的管理功能。经过对各类微处理器的比较与测试，课题组使用包含PowerQUICC系列微处理器的HHPPC8270开发板作为主控板开发硬件。HHPPC8270开发板适合于集成控制和推进处理的高端网络和通信设备，每个芯片都集成了2个处理单元：一个嵌入式Pow－erPC603e核，一个精简指令集（RISC）的通讯处理模块（CPM）。8270HHPPC开发板提供了3个高速的百兆以太网接口、16M的FLASH、128M的SDRAM、1个2线RS232串口，HDD（PCI）支持电子盘、IDE、SATA、SCSI硬盘（阵列）存储，同时提供2个PCI插槽可以方便扩展多种PCI接口卡，实现硬盘存储、无线通讯、图像采集/显示等功能。EWS操作系统采用嵌入式实时操作系统VxWorks，系统中运行的Web服务器软件是GoAheadWebServer。它负责接受、处理和应答客户端提出的请求，传递用户请求的静态页面、调用后台的通用网关接口（CGI）程序或者GoAheadWebServer自带的内存中的CGI处理GoForms，CGI程序以及GoForms负责调用具体的控制程序对设备进行管理，CGI程、GoForms处理后的结果以HTML的方式返回客户端。

1.2软件体系结构

系统用到的主要软件有：嵌入式操作系统Vx－Works及其来发环境Tornado和公开源码的Web服务器软件GoAheadWebServer。VxWorks系统运行环境支持的CPU包括：PowerPC、68K、CPU32、x86等。VxWorks的微内核是一个具有较高性能的、标准的嵌入式实时操作系统内核，其主要特点包括：快速多任务切换、抢占式任务调度、任务间通信手段多样化等。该内核具有任务间切换时间短、中断延迟小、网络流量大等特点，与其他嵌入式实时操作系统相比具有一定的优势。TornadoⅡ是一个友好的开发环境，它可以运行在多种主机上，包括：Sun、HP、Dec、Mips等；主机操作系统则支持UNIX、WindowsNT、WindowsXP等。系统的各项配置由于使用较为流行的图形界面而方便使用者较快地理解和掌握。GoAheadWebServer是一个开放源码、功能强大、可以运行在WindowsCE、ECOS、LINUX、MACOSX、QNX、VXWORKS等多个平台。GoAheadWebServer的主要特征有：支持ASP，嵌入式的javascript，标准的CGI执行，内存中的CGI处理GoForms，扩展的API，如果不包含SSI仅要求60K内存；包含SSI要求500K内存，web页面可存在ROM或文件系统中。

2系统实现关键技术

2.1GoAheadWebServer的移植

步骤1：网络上下载最新的GoAheadWebServer源码文件夹webs218,即GoAhead2.1.8。

步骤2：运行TornadoⅡ建立一个Downloadable工程,编译GoAheadWebServer的源码。（1）把webs218文件夹下所有的源文件（*.c和*.h文件）以及VxWorks文件夹下的main.c文件添加到所建立的工程中，注意其中不要加入webSSL.c和webcomp.c文件，否则会报错。webSSL.c文件用在SSL上，如果需要使用SSL的话，还需要下载openSSL系列的文件，此处省略。webcomp.c文件用于web文档压缩，在没有文件系统的环境在使用。（2）参考../VxWorks/makefile来修改工程的makefile。在工程中增加宏定义：-DWEBS-DUEMF-DOS="VXWORKS"-DVXWORKS-g-mapcs-32-mlittle-endian-march=ar-mv4-ansi-fno-builtin-DARMEL-I.-IG：/Tornado2.0/target/h/-DCPU=ARM7TDMI-DTOOL_FAMILY=gnu-DTOOL=gnu。如果需要增加用户管理、存取控制支持，则还需增加-DUSER_MANAGEMENT_SUPPORT和-DDI－GEST_ACCESS_SUPPORT。（3）根据实际系统要求修改main.c文件：设定根目录名，例如：#defineROOT_DIRT("/tffs0/");设定WEB页面的路径,例如：Staticchar_t*rootweb=T("webs");设定安全密码，例如：Staticchar_t*password=T("1234");设定服务端口，例如：Staticintport=80;设定默认访问的页面，例如：websSetDefaultPage（wp，T("home.asp")）;利用搜索工具查找home.asp可能不止一处，将碰到的都修改完成。