关于协议分析仪的简单原理及其应用分类
分析网络中传输数据包的较佳方式很大程度上取决于你手头拥有什么设备。在网络技术发展的早期阶段(使用HUB或集线器的共享网络时代),答案很简单,只须将线路插在一台集线器上,一切就搞定了——那就是使用协议分析仪。
协议分析仪就是能够捕获网络报文的设备。协议分析仪的正当用处在于扑捉分析网络的流量,以便找出所关心的网络中潜在的问题。例如,假设网络的某一段运行得不是很好,报文的发送比较慢,而我们又不知道问题出在什么地方,此时就可以用协议分析仪来作出精确的问题判断。
协议分析仪通常是软硬件的结合,通常使用专用硬件或设置为专用方式的网卡实施对网络中的数据扑捉。捕获在网络中传输的数据信息方法称为sniffing(嗅探)。
以太网协议是在同一回路向所有主机发送数据包信息。数据包头包含有目标主机的正确地址。一般情况下只有具有该地址的主机会接受这个数据包。如果一台主机能够接收所有数据包,而不理会数据包头内容,这种方式通常称为“混杂”模式(P 模式)。这是协议分析仪扑捉数据的基础,它的产生是由共享网络的方式而来的。
对于今天的以太网交换机,答案开始变成“视情况而定”。根据设计,大多数交换机不允许用户查看从服务器到工作站的流量状况(用户正在使用的那台工作站除外)。事实上,这种情况通过端口映射技术可能解决。具体来讲,就是将传送到交换机上某个端口的传输流复制到另一个端口。但需要注意的是,目前的交换机又分为可管理的交换机和不可管理的交换机,不可管理的交换机价格比可管理的交换机要便宜,但通常缺少进行端口映射的能力。有些交换机虽然自称是可管理的,但实际上可能不过是支持SNMP,也许仍不具有端口映射功能。在用户为网络购买新交换机时,这是一个需要搞清楚的重要问题。
如果用户的交换机不支持端口映射,也有方法来解决。这些方法对于在交换环境下的协议分析工作来说更加常用:
廉价和方便的方法:可以在被测试的工作站与网络之间安装一台集线器。将协议分析仪连接到这台集线器上,观察两个方向的传输流。
昂贵和专业的方法:使用专业的以太网测试接口盒(TAP)联机安装在被测网络上,无需在使用的分析仪内执行额外的过滤就可查看一个方向的会话情况。这意味着用户不能同时看到全部的会话,因此也许需要进行一些额外的数据包捕获,来掌握全部情况。
协议分析仪原本是网络工程师的常用工具,不过被人利用来做其他的目的也是非常常见的。现今的黑客们都熟练地使用着功能强大的协议分析仪,这本来就是一个工具的两面性。
对于能使用协议分析仪的人员来说,本身他的权利就是很大的,如果他用这东西来干些什么,很难阻止的。这个工具用在安全角度,即有用又有害。就象刀子一样,看它拿在谁的手中了。……
协议分析仪 protocol analyser 的工作从原理上要分为两个部分:数据采集数据扑捉、协议分析。对这两部分的工作从实现的形式上来说有以下常见的几种形式:
纯软件的协议分析系统,如:Fluke的OptiView-PE。大多数的纯软件协议分析仪是可以使用普通的网卡来完成进行简单的数据采集工作的,这就是使用率较多的协议分析软件+PC网卡。这种方式的协议分析仪通常有两种原因存在的。
①简单廉价的软件,或自由软件,小巧实用,功能较弱
②运行在PC或报价本电脑上的协议分析仪的软件部分,本来协议分析工作就是基于软件分析的工作。所以再高端的协议分析仪其软件部分也是要由计算机平台实现的。
基于笔记本+数据采集箱的便携式协议分析仪
这种方式与上述采用协议分析软件+PC网卡的主要区别就是专用的数据采集系统,在对复杂和高速的网络链路上要想全线速地扑捉或更有效地进行实时数据过滤采用专用的数据采集方式是必须的。
1手持式综合协议分析仪
从协议分析仪发展的角度来说,网络维护人员越来越需要使用功能强大并能将多种网络测试手段集于一身的综合式测试分析手段,典型的协议分析仪上的功能延展就是加入网管功能、自动网络信息搜集功能、智能的专家故障诊断功能, 并且移动性能要有效。这种综合的协议分析仪或者说是综合的网络分析仪成为了当今网络维护和测试仪的主要发展趋势,象Fluke 的OptiView INA自上市来在网络现场分析、故障诊断、网络维护方法得到了相当广泛的应用和发展。
2分布式协议分析仪
随着网络维护规模的加大,网络技术的变化,网络关键数据的采集也越来越困难。有时为了分析和采集数据,必须能在异地同时第进行采集,于是将协议分析仪的数据采集系统独立开来,能安置在网络的不同地方,由能控制多个采集器的协议分析仪平台进行管理和数据处理,这种应用模式就诞生了分布式协议分析仪。通常这种方式的造价会非常高的。
一文解析气体分析仪原理
测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。
原理
主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。一般认为,气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的,也就是说,凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器,不管它是用物理方法,还是用化学方法。比如,检测气体流量的传感器不被看作气体传感器,但是热导式气体分析仪却属于重要的气体传感器,尽管它们有时使用大体一致的检测原理。
种类
热导式
一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。
热磁式
热磁式氧分析仪
其原理是利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这一物理特性来测定烟气中含氧量。氧气为顺磁性气体(气体能被磁场所吸引的称为顺磁性气体),在不均匀磁场中受到吸引而流向磁场较强处。在该处设有加热丝,使此处氧的温度升高而磁化率下降,因而磁场吸引力减小,受后面磁化率较高的未被加热的氧气分子推挤而排出磁场,由此造成"热磁对流"或"磁风"现象。在一定的气样压力、温度和流量下,通过测量磁风大小就可测得气样中氧气含量。由于热敏元件(铂丝)既作为不平衡电桥的两个桥臂电阻,又作为加热电阻丝,在磁风的作用下出现温度梯度,即进气侧桥臂的温度低于出气侧桥臂的温度。不平衡电桥将随着气样中氧气含量的不同,输出相应的电压值。
热磁式氧分析仪具有结构简单、便于制造和调整等优点。
电化学式
一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。为了提高选择性,防止测量电极表面沾污和保持电解液性能,一般采用隔膜结构。常用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪的工作原理是在电极上施加特定电位,被测气体在电极表面就产生电解作用,只要测量加在电极上的电位,即可确定被测气体特有的电解电位,从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。伽伐尼电池式分析仪是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解,测量所形成的电解电流,就能确定被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。
烟气的测量环境一般都是十分苛刻。众所周知,很多含硫的烟气温度和含湿量十分高,含硫的烟气容易溶解于水蒸气,而造成测量数据的偏小。
对此,烟气分析仪厂家提出完善的解决方案。便携式烟气分析仪,成为节能环保业必备设备,特别针对环保和工业领域的需求而设计,适合于重污染源的各种烟气成份的准确监测。
为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》,改善环境和提高空气质量,保障人体健康,规范工业锅炉及炉窑烟气脱硫工程建设,国家制定了《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》等一系列法规成为国家环境保护标准,督促众多工业锅炉使用者在排放烟气时含硫量不得高于规定数值。
烟气分析仪的应用行业
烟气分析仪适用于各类工业气炉或烟囱;环境保护行业;发动机;锅炉监测;能源监测职能部门;冶金工业;热能电力工业;建材硅酸盐工业;石油化工节能监察
用于测定烟道气中各燃烧参数,是用于锅炉调测,优化燃烧效率,节约能源,控制排放的理想设备。
烟气分析仪的创新应用
1、在国内首创烟气分析仪用右出口自准式衍射光栅可调波长光学系统。产品采用烟气分析仪专用的右出口衍射光栅单色体,实现波长连续可调,从而使产品的应用范围达到全功能的水平,可以根据被测材料元素的要求,方便的迅速设定所需波长,可用于钢铁、铜铝等各种金属、非金属材料及其合金的多种元素分析。
2、采用波长连续可调光源的必要性
烟气分析仪的分析原理是含有不同元素成分的溶液,其化合物为不同颜色,对不同波长的光,具有选择性吸收谱图。因此根据朗伯-比尔定律,通过检测特定元素溶液在特定波长下的吸光度,得出元素含量。
而不同材料、不同元素、不同的分析方法,其要求的波长都不一样,所以要适应各行业检测分析不同材料中的多种元素的需要,就需要可以方便的设置不同波长。
在采用右出口自准式衍射光栅可调波长光学系统的同时,研制了与之配合的弯道型比色杯,从而大幅降低环境光线对分析检测的干扰,实现了既能自由设定检测波长,又方便用户分析操作的设计目的。