数据恢复技术剖析(精选4篇)
数据恢复技术剖析 篇1
1 数据库恢复分类
1.1 实例恢复
当实例意外地(如断电、内存故障、后台进程故障等)或预料地(发出shutdown abort语句)中止时出现实例故障,此时需要实例恢复。实例恢复就是通过回滚未提交的事务,对已提交事务但修改还未运用到数据文件的事务进行重做,从而将数据库恢复到故障之前的事务一致状态。实例故障不会破坏数据库文件和日志文件,其恢复过程由Oracle数据库下次启动时自动完成。
1.2 介质恢复
介质故障指存放数据库的存储介质出现故障,如磁盘损坏、自然灾害、恶意破坏等,导致数据库物理文件被破坏或丢失。通常意义上的介质恢复包括数据库还原(Restore)和数据库恢复(Recover)两个阶段。还原一个数据库是指使用物理备份重建数据库,即将备份传送到数据文件原来所在位置;恢复数据库是指将归档日志文件中所记录的数据变化应用到还原后的数据库上,使之恢复到当前时间点状态。
根据数据库的恢复程度,介质恢复分为下面两种类型。
(1)完全恢复
完全恢复可以将数据库恢复到最后正常运行的时间点,而且不会丢失数据。一般情况下完全恢复需要有数据库的全库备份且数据库运行在归档模式下并且有可用归档日志时才可能实现。
(2)不完全恢复
不完全恢复可以将数据库恢复到出现异常前的某个时间点,但这种恢复方式会导致恢复的时间点之后提交事务的数据丢失。不完全恢复有基于撤消(CANCEL)的恢复、基于时间(TIME)的恢复和基于修改(SCN)的恢复3种类型。用户在完全恢复不可能或绝对需要时才执行不完全恢复。
1.3 逻辑备份的恢复(Import)
Import和Export是数据逻辑导入导出的两个相配套的实用程序。Export把数据库中的数据导出到操作系统文件中,而Import实用程序则把Export导出的数据恢复到数据库中。对于人为操作性失误可以采用Import导入最新的逻辑备份来恢复。
2 常规数据库恢复方案
小型Oracle数据库可以利用操作系统命令和数据库命令相结合来手工完成数据库恢复。
2.1 非归档模式下数据库的恢复
非归档模式下的恢复方案可选性很小,一般情况下采用数据库冷备份的完全恢复。这种恢复仅仅需要拷贝原来的备份就可以restore,不需要recover,就好比把数据库又放到了一个以前的“点”上,但是在备份点之后与崩溃之前的数据将会丢失。恢复的主要步骤包括:(1)关闭数据库;(2)将备份的所有文件拷贝回来;(3)重启数据库;(4)完成介质恢复。
非归档模式下如果采用逻辑备份方式,不必关闭数据库,可以对数据库直接进行对象或数据级的恢复。以整库逻辑备份与恢复为例,命令行的语法是:
2.2 归档模式下数据库的恢复
归档模式下既可进行热备份与恢复也可进行冷备份与恢复。损坏或丢失一个数据文件的情况下,如果存在相应的备份与该备份以来的归档日志,恢复还是比较简单的。假设有一个表test,数据文件d:oracleoradatatestusers01.dbf的file#为n,如果该数据文件丢失,则恢复的方法如下:
如果丢失或损坏多个数据文件,则可进行整个数据库的恢复。其过程与上面类似,只不过拷贝备份回到原地点后,要执行recover database命令恢复数据库。恢复过程在mount下进行,如果恢复成功,再打开数据库,down机时间可能稍长一些。
在实际应用中发生故障的数据文件也分好多种,用户要注意区分下列情形:数据文件是否是系统表空间数据文件;数据文件中是否包含回滚段;发现数据文件丢失或损坏时数据库是打开还是关闭状态;数据文件中有没有活动事务。在恢复这些数据文件时要考虑诸多因素,处理细节上也不尽相同。如果损坏的是临时表空间数据文件,删除后重建即可。
2.3 不完全恢复
不完全恢复有3种方式,这里以基于时间的恢复为例说明。如用户由于误操作删除了一个数据表,利用基于时间的恢复方法可以将数据库恢复到表删除时间之前。实现步骤如下:
说明:不完全恢复需要拷贝所有的数据文件,如果有一个数据文件的SCN大于不完全恢复点,那么这个恢复都将是失败的。不完全恢复之后,建议马上再做一次全备份,因为resetlogs选项会重新创建redo log文件,这将使之前做的所有备份变为不可用。另外,如果不知道删除之前的实际时间,可采用大致时间,或采用分析日志文件(logmnr)取得精确的需要恢复的时间。
3 非常规数据库恢复方案
3.1 没有备份的恢复
如果丢失数据文件后,发现没有故障前的数据文件的备份,可通过重建数据文件来恢复,前提是数据库设置为归档模式并且归档日志文件保存完整。例如,因误操作数据库中某一数据文件被损坏,其恢复步骤与归档模式下数据文件的恢复相似,不同点是将损坏文件脱机后要执行alter database create datafile重建一个空的数据文件,然后执行set autorecovery on启用日志自动恢复,再执行recover datafile恢复该数据文件,最后打开数据库,将恢复后的数据文件联机。
3.2 损坏联机日志的恢复
如果损坏的是当前的联机日志文件并且数据库又没有镜像,那么可按下述步骤恢复:
(1)将数据库shutdown abort。
(2)从最近的一次全备份中恢复所有的数据文件。
(3)将数据库启动到mount状态。
(4)使用recover database until cancel命令来恢复数据库。
(5)用alter database open resetlogs打开数据库,如果没有问题则恢复成功。
此法为数据库的不完全恢复,所有包含在损坏的redo log中的信息将会丢失。建议联机日志恢复成功之后,再做一次数据库的全备份。应尽量使每个日志组具有多个日志成员,并且放置在不同的驱动器上,以防止发生介质故障。
3.3 损坏控制文件的恢复
控制文件中记录着整个数据库的结构、每个数据文件的状况、系统SCN、检查点计数器等重要信息。若控制文件损坏,最典型的就是启动数据库出错。在创建数据库时系统会让用户指定3个位置来存放控制文件,它们之间互为镜像,当其中任何一个发生故障,只要拷贝一个好的控制文件替换坏的控制文件或修改Init.ora中的控制文件参数,取消这个坏的控制文件就可以了。
如果控制文件全部损坏,可以在Nomount模式下执行create controlfile来重新生成控制文件,此时注意要完整列出所有的数据文件与联机日志文件的文件名及路径等信息。如果之前运行alter database backup controlfile to trace对控制文件作过备份,恢复时可使用生成的脚本来重建或用备份文件覆盖。建议镜像控制文件在不同的磁盘上,并长期保留一份控制文件的文本备份。
3.4 损坏归档文件的恢复
如果丢失或损坏的是归档文件,首先shutdown数据库立即作一个冷备份,然后修改ini文件中的归档日志文件目的路径,重新启动数据库。以后再发生故障只需从最新的备份中将相关文件恢复。在Oracle8i之后的版本中允许保留多份归档文件到不同位置,甚至到远端服务器,从而保证归档文件的可靠性。
4 其他数据库恢复技术
前面所述的通过操作系统命令和数据库命令相结合来完成数据库恢复的方法属于手工实现数据恢复,该实现过程要谨慎,具有一定的操作复杂性和风险。
RMAN(Recovery Manager)是Oracle公司自Oracle8i版本之后提供的一种专门备份与恢复工具。它具有很多优势,能够实现块级增量备份和受损数据块的单独恢复,并且支持多通道并行读写。应用操作系统的任务计划或Oracle的DBMS_JOB包自动执行RMAN备份脚本,可实现数据库的自动在线物理备份。RMAN提高了备份与恢复操作的效率和可靠性,如果运行环境比较复杂,建议使用RMAN执行备份和恢复作业。用户还可以选择使用基于RMAN技术实现的NetWorker或NetBackup等第三方备份软件。
如果数据库只有极少的关机时间,那么也可从硬件角度来考虑备份与恢复的问题,例如使用硬盘镜像或基于文件同步/异步的双机备份系统。Oracle8i版本中提供的Standby Database技术和Oracle9i版本中提供的Data Guard技术都属于这种数据库容灾方案。
摘要:对于大型数据库应用系统一个很关键问题,是如何保证在灾难或严重错误发生的情况下将数据正确恢复。对当前流行的Oracle数据库的数据恢复功能进行了详细的描述并分析了各种技术和Oracle数据库的特点,重点介绍了可能遇到的各种故障和相应的恢复策略。
关键词:Oracle,数据库恢复,分类,方法
参考文献
[1]谈竹奎,况志军.Oracle9i数据库管理员高级技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[2]何月顺,汤彬.Oracle数据库的灾难恢复[J].计算机系统应用,2002,(9).
[3]欧阳谊,王俊.增强Oracle9i数据库可用性的备份与恢复方法[J].办公自动化,2009,(3).
[4]黄敏.建立Oracle数据库的有效备份与恢复机制[J].中国金融电脑,2002,(12).
[5]http://infosea.top263.net/.Oracle用户联盟[EB].
数据恢复技术剖析 篇2
一、基于报告数据统计的分析
本次调研对象为黄冈职业技术学院2013届毕业生。该届商务英语专业共四个班级, 毕业生共128名。针对毕业生发放网络调研格128份。共回收112份, 有效问卷102份, 达到91%。
1.学生就业岗位分析
(1) 2013届毕业生所从事的岗位主要为外贸业务类 (含跟单、海外采购等) 、企业助理、文员 (含人事管理、行政助理等) 、销售 (国内销售) 、英语语言教学 (含各类英语培训机构) 、酒店服务类。其中, 外贸业务类岗位占85%。学生就业方向与本专业培养目标基本一致, 学生所从事工作岗位与专业对口率较高。
(2) 毕业生月收入基本在2000—4000之间, 其中2000—3000占40%, 3000—4000占35%。少数同学月收入过5000.2013届毕业生平均工资为3164, 高于2012届毕业生的2943。
(3) 毕业生就业所在地主要集中在沿海经济比较发达的地区, 102名学生中只有11名学生在湖北省内。而在外省工作的同学所在企业, 以深圳、义务学生实习期间的企业所在地居多。这说明, 学生实习所在区域的选择对其将来工作有着较大的影响。
(4) 2013届毕业生就业的单位用人规模分析
(5) 2013届毕业生就业的单位性质分析:
2.学生对专业满意情况分析
(1) 从学生反馈信息可以看出, 102名同学中有14名同学对专业“不太满意”, 占13%, 其他87%的同学均为“很满意”或者“比较满意。”从这一点可以看出, 在全体专业教师的共同努力下, 黄冈职业技术学院商务英语专业得到了广大毕业生的认可。
(2) 2013届毕业生愿意推荐本校的比率为63.4%, 比去年略高。
3.学生对专业建设的意见分析
(1) 对课程的建议。学生认为其收益较大并且在实际工作岗位中涉及知识和能力较多的课程主要集中在外贸函电写作, 商务口语、英语听说、国际商务英语、办公软件应用、商务礼仪这几门课程中;由此可以看出, 这些课程设置十分重要, 尤其是英语听、说、写相关的课程对学生的就业起着至关重要的作用。同时, 这些课程所对应的技能----英语听说、计算机应用和在待人处事过程中所需要的礼仪素养也是学生在就业过程中最为需要的。
在学生反馈信息中, 有相当一部分同学提出调整外贸函电课程教学内容, 认为该课程所讲授函电写作的技巧、内容等与实际工作并不相符, 比实际工作中所需要撰写的函电要复杂且过于繁琐。除此之外, 英语阅读技能训练、国际市场营销、企业管理课程的教学方法和内容需要调整, 国际商务单证实训需要加强, 人力资源管理、英语教学法、报关实务应该根据学生的兴趣进行选修开设。
(2) 对专业知识和技能的意见。从学生反馈信息可以看出, 毕业生能意识到本专业所确定的专业核心技能 (英语听说、商务沟通、函电写作、单证操作) 的重要性, 但90%的毕业生认为该专业核心技能的掌握程度不够。由此可见, 专业核心技能的培养还需加强。
(3) 对教学的评价。从统计数据来看, 95%的同学对本专业的教学条件、教学资源、课程设置、教师教学能力、教学评价等内容“满意”或者“基本满意”。但也有80%的同学提到“建议增加实践教学环节的比例, 加强学生实践能力的培养。”由此可见, 实践动手能力的提高, 实践技能的培养和训练是专业教学的重点。
二、基于麦可思数据统计的专业剖析
1.继续坚持本专业既定的人才培养目标。商务英语专业毕业生的就业竞争力、对就业现状的满意度以及职业期待吻合度三项排全校所有专业首位。这一点说明本专业的人才培养目标十分明确, 专业教学与职业岗位的吻合度较高, 得到了毕业生的认可。对此, 商务英语专业应继续坚持既定的培养目标:培养掌握扎实的英语语言基础知识和国际商务专业知识;具备较强的英语书面和口头表达能力、商务英语翻译能力、商务沟通及国际商务操作能力, 具有一定可持续发展能力的能从事涉外企业采购、销售、供应链管理、商务翻译、船务、单证操作及各类教育机构的英语教学等工作的高素质技术技能人才。
2.进一步完善本专业的职业领域以及主要就业岗位的职责。
经过对毕业生从事岗位的分析, 商务英语专业的职业领域可作如下调整:
3.加大课程改革和整合的力度。从毕业生反馈信息来看, 90%以上的同学对课程的开始给予了肯定的评价 (如下图) 的同时也提出了一些建议。
课程《办公软件应用》的教学重点应该在于讲授基本的办公软件的使用, 尤其是excel表格的应用, 同时在课程内容中加入PHOTOSHIP等常用软件的相关知识。
课程《基础英语》的教学应该让学生“动起来”, 学生为主导, 教师为辅, 增加学生的学习积极性;同时, 该课程还应该与第二课堂紧密结合, 让学生在诸多实践活动中切实提高英语语言的综合应用技能。
课程《英语阅读技能训练》, 该课程的任课教师可以充分借助网络平台, 收集最新的与行业紧密结合的文献资料, 让学生阅读;鼓励学生经常去浏览国外英文网站、既可以提高阅读速度, 也能提高学生商务阅读的能力。
在《英语听说技能训练》课程中充分利用外教资源, 实施小班教学, 让学生真正融入良好的语言氛围中去。
《国际市场营销》《企业管理》课程实施整合, 教师根据就业岗位实际需求讲授知识和技能, 遵循够用、实用的原则。
《英语语音》配合实例讲解, 并适当区分英式发间和美式发音, 以便在日常商务工作中面对不同语音的外籍客户能提前有所适应。
增设《国际电子商务实务》, 主要讲授国际主要网络平台的应用。
在《外贸函电》课程中, 调整教学内容, 引用实际工作中的函电作为教学案例。
三、促进教风和学风、加强就业教育, 提高学生满意度
根据麦可思数据报告, 目前商务英语专业的教学总体上能得到学生的好评。从返校学生对教师的热情度, 以及言语中流露的情感, 足以肯定学生对教师的教学能力、教学态度是十分认可的。
作为专业教师, 应该以学生为本, 从学生的需求出发, 努力提高自身教学水平。加强与学生的联系和沟通, 将教书育人的工作不仅落实在课堂的短短的45分钟, 也应该贯穿于学生在校的整个三年里, 真正做到“授业、传道、解惑”。
除此之外, 作为专业教师在讲授专业课程的同时还应该加强对学生的就业教育。积极引导学生理性对待职业, 不要盲目更换工作;帮助学生培养良好的职业意识和正确的就业观念, 明确合理的就业目标;并帮助学生尽快了解、认知专业所对应的行业和岗位;积极指导并推荐学生就业。
总的来说, 商务英语专业的市场需求还是十分旺盛的, 只要能紧跟行业发展, 以就业为导向, 适时调整专业定位, 完善课程结构, 明确教学目标和教学内容, 该专业的发展将会拥有较为广阔的前景。
摘要:本文以黄冈职业技术学院商务英语专业为例, 根据麦可思报告的数据分析, 从人才培养定位、课程调整、教风学风等方面对该专业进行了剖析, 以期进一步发展专业, 培养出社会需要的技术技能型人才。
PROFINET关键技术剖析 篇3
PROFINET是PI(PROFIBUS&PROFINET国际组织)推出的实时工业以太网技术,在IEC61158中被归为Type10[1]203。当前PROFINET技术已逐步走向实际应用,但对广大使用者和初学者来说,在控制系统设计、调试和应用过程中仍存在较多困扰。本文对其实时性技术、工作机理和启动过程工作机理等关键技术进行了深入剖析,可为PROFINET技术使用者和初学者在多方面提供借鉴和指导。
1 PROFINET实时性技术
PROFINET主要通过改造协议栈、采用间隔控制器(Interval Controller)和改造报文帧等技术解决实时性问题。
1.1 独特的通信协议栈结构
为实现工业网络中不同等级要求的实时通信,在PROFI-NET实时通信技术中对通信协议栈进行了改造。TCP(UDP)/IP不能满足循环过程数据更新时间小于10 ms的要求,所以PROFINET实时通信协议抛弃了TCP/IP部分,基于MAC地址直接寻址,PROFI-NET实时通道保证了不同站点能够在一个确定的时间间隔内完成实时数据传输任务。此外,采用专门的实时协议(SRT、IRT)和优化后的IEEE 802.3第2层协议[2],大大减少了传输帧的长度,缩短了数据在通信栈的处理时间,满足了工厂自动化10 ms等级和运动控制1 ms等级实时性的要求。其通信栈结构模型如图1所示。
1.2 总线循环时间分配技术
为完成对时间有严苛要求的运动控制任务,PROFINET使用等时同步技术IRT(Isochronous Real-Time),其中使用IEEE1588PTP(Precision Time Protocol)技术实现同步功能,使用独特的间隔控制器(interval controller)技术把整个传输周期包含确定性部分和开放性部分,标准TCP/UDP数据和实时RT数据在开放性通道中传输,IRT数据在确定性通道中传输,确保等时功能的实现[3]230,如图2所示。
为保证网络有极小的抖动时间,使得各节点间通信有严格的确定性。PROFINET将发送时钟分为三个时间段:红色时间间隔只能用来以传输IRT数据,且在每个循环周期开始时进行输入/输出同步处理;绿色部分传输RT数据和有优先级的非实时NRT数据;橙色部分用来传输普通NRT数据。严格的通信调度与分时传输控制机制确保了实时数据的确定性传输。
1.3 PROFINET实时报文帧结构
1)对RT数据
如图3所示,PROFINET改造了以太网帧结构,在RT协议帧结构中指明了过程数据的类型和实时性等级。
RT帧结构中源地址后的2个字节用来指示帧类型,此处为虚拟以太网类型的标识0×8100,表明紧随其后的是一个VLAN标签协议标识。VLAN标签中高3位用来标识数据帧的优先级。
0×8892表明这是PROFINET实时报文。随后的帧类识别码用来编址两台设备间的特殊通信通道,用于标识单播、多播、周期传输或非周期传输(报警和事件),和以太网类型组合在一起可实现对RT帧进行快速识别。通过采集报文帧应用数据单元AP-DU状态数据可动晓当前数据状态。
在实时数据域后面的4个字节也是PROFINET RT报文帧独有的,用来指示通信质量和数据状态。
2)对IRT数据
与RT帧相比,IRT基于内嵌的专用的实时协议芯片ERTEC-ASIC,依靠确定的时间段进行数据传输,所以不再需要VLAN标签,以及优先级分配。其协议帧结构如下图4所示。
基于IEEE1588[4],PROFINET控制器在循环开始时依靠定时和脉冲信号,精确记录传输Sync帧、Flollow帧、DelayReq帧和DelayRes帧的时钟参数,计算各环节的延时,对各通道输出数据进行时间补偿和模式转换等处理,使网络各节点时钟与基准时钟同步。IRT数据在传输时依据事先规划的确定通信路径进行传输,保证了抖动时间Jetter[5]小于1μs。
2 PROFINET工作机理剖析
和PROFIBUS轮询方式进行数据交换不同,PROFINET的数据交换基于提供者/消费者模型实现。
提供者/消费者模型包括三种实体:信息的提供者和消费者,以及提供者和消费者建立联系的消息代理。它通过拉(Pull)和推(Push)两种模型实现。在拉模型中,提供者从应用管理层接收一个发布请求,并通过网络组播它的响应,需要数据的消费者给予响应,由管理器从提供者“拉”出数据供消费者使用。模型提供了两种服务:证实服务和非证实服务。证实服务仅用于提供者和消费者位于不同的应用进程AP(Application Process)时,消费者按照客户机/服务器模式使用证实服务请求加入发布,提供者给予响应并返还给消费者。非证实服务中提供者仅负责在合适的时间将其信息分发给消费者,消费者无需对信息进行确认。
PROFINET基于无证实服务的提供者/消费者模型的推模式。控制器和IO设备既可以作为提供者,也可作为消费者。提供者以固定时间间隔Δt1将数据传送给消费者,消费者以固定时间Δt2接收。传输期间数据未经任何保护,也不需消费者确认。其模型如图5所示。
该模型属于面向连接的服务,其连接建立和释放由高层的协议来完成;在传输通道上,消费者不提供任何确认和差错信息,在相反通道上,消费者对上次的消费数据情况向提供者提供一个隐含的确认信息。消费者在监视时间Δt3内未收到数据时会向应用发送相应的差错报文。PROFINET实时通信不支持数据的分段和组装;数据的发送和接收都通过缓存区进行操作。
3 PROFINET系统启动及工作过程
在完成PROFINET系统组态后,控制器和设备之间通过连接请求、写请求、控制请求等一系列报文传递,完成连接建立、参数化,然后进入正常的数据交换过程。整个系统启动过程如图6所示。
3.1 通信连接建立
PROFINET设备名称和IP地址分配后,I/O控制器通过远程过程调用RPC(Remote Procedure Call)发起一个连接请求来建立与I/O设备之间的AR(Application Relationship),完成有关AR参数到IO设备的传递。在请求中指定控制器与IO设备之间的CR(Communication Relationship),包括用于循环数据交换的IO Data CR,非循环数据的读写Record data CR,以及用于传输报警数据的Alarm CR。
控制器在连接请求帧的AR块中详细标识了块类型、会话密钥以及用于识别的对象、接口和活动UUID[3]279(Universally Unique Identifier,通用唯一标识)等信息。通过IO数据CR块描述其要连接设备的输入/输出通道数量和类型。设备收到请求后对输入/输出和报警块信息予以确认。
3.2 参数化
在成功建立连接后,IO控制器通过Write REQ(请求)将各子模块的参数信息(包括IO设备特性、插入模块数量及类型、模块参数等)传输到IO设备,为每个模块/子模块定义单独的参数集。
控制器在Write REQ的数据帧中将组态时设备的全球唯一的应用标识符ARUUID及该对象的地址和长度、槽和子槽的信息传送给设备。从采集的报文中可以看到:应用进程为每一个服务请求提供一个Seq-Number,IO设备使用Write RES来确认参数赋值数据的接收,在响应帧中传输对象本身的真实配置信息及响应数据。
所有的通信参数被加载到IO设备后,控制器使用结束控制DControl命令通知IO设备结束参数化过程。IO设备使用确认控制命令CControl激活连接应用,表示所请求的AR已建立完毕,IO控制器给予响应确认。至此,PROFINET系统启动阶段结束。
3.3 数据交换
如图6中,控制器和IO设备早在连接建立后,激活了提供者/消费者报警状态机,开启供应者以及带监控的消费者协议机。在随后的写参数中设置传送服务参数,包括目的MAC和源MAC、VLAN和减速因子等通讯参数,激活报警状态机。
在各种通信CR建立起来后,IO控制器和IO设备之间开始进入循环的数据交换过程(数据交换报文帧格式如图3所示)。数据单元中包括实时的I/O数据,以及供应者状态IOPS(IO Provider Status)和消费者状态IOCS(IO Consumer Status)。
控制器和IO设备既可以作为提供者以固定时间间隔发送数据,也可以消费者身份接收数据,进行全双工的循环数据交换。传输期间由看门狗监控是否超时,另外通过IOPS和IOCS实时评估传输I/O数据的质量,识别各种通信问题。若有故障发生,则将其告知应用,并及时报警。
3.4 故障处理
PROFINET有着强大的故障处理机制,可用于报警和诊断诱发的故障,以及系统定义事件和用户自定义的报警事件。
一旦IO控制器或IO设备因系统故障或通道出错造成错误数据,都将触发报警。IO设备将报警信息读入诊断缓冲区,并以非循环实时报文RTA的方式报告控制器,等待控制器给予确认和处理。报警/诊断的结构和处理过程如图7所示。
现以西门子CPU416-3PN/DP控制器和ET200S设备为例,用profitap采集其出错报文帧如图8所示。
“Status”中的错误代码描述了详细的故障信息:“0xcf”说明存在RTA协议错误,“0x11”表示“AR removed”应用关系关闭,指示终端模块拔出。
由于PROFINET技术基于以太网技术,用户可以通过SNMP简单网络管理协议[6]中的管理信息库实现系统网络诊断,借助OPC服务器或Web浏览器监视整个工业控制网络的运行状态。
工程技术人员可提取控制系统故障时的报文帧信息,通过判断实时获取设备模块的状态,例如:丢站,模块错误等,以及详细的通道故障,如:模拟量通道的断线、短路、过载、欠压等信息。结合现场警报器或HMI设备快速地报告故障信息,便于操作员对系统故障进行准确定位,快速消除故障,提高企业生产效率。如果将其报文帧中故障信息融入FCS(Fieldbus Control System)故障诊断系统中,可实现对整个生产过程的智能化设备维护和管理。
4 结束语
本文从PROFINET采用的独特通信栈结构、总线循环时间分配技术、优化报文帧结构等三方面讨论了其实时性实现的机理;从提供者/消费者非证实的“推”模型讲解了PROFINET技术全双工循环数据交换工作机理;从工作状态机详细剖析了通信连接建立、参数化、数据交换的启动过程;最后,结合采集报文分析了其多级别的故障处理机制:基于槽/子槽的通道诊断技术和借助SNMP的实时网络诊断技术。本文可为学习和深入应用PROFI-NET技术的用户提供较多支持和参考。
摘要:对集成IT技术与现场总线技术的实时工业以太网PROFINET,从通信协议栈模型到传输报文帧结构,讨论了通信实时性技术;从提供者/消费者模型分析了工作机理;从PROFINET状态机详细剖析了启动过程,利用Profitap和WireShark报文采集工具,全面分析了连接建立、参数化、数据交换的工作过程及故障处理机制。
Photoshop抠图技术剖析 篇4
关键词:Photshop,抠图技术,工具,通道,蒙版,滤镜
Photshop是一个专业图像处理软件, 具有强大的图像处理功能。在广告、建筑、工业设计等领域都有广泛应用, 尤其在创作中能进行必要的移植和嫁接。抠图技术是图像编辑的基础, 掌握好抠图的方法和技巧在图像编辑中有着重要的意义。
1、抠图的基本知识
1.1 抠图的本质
所谓抠图, 就是将需要的与不需要的图像区域分开, 也可以说抠图的本质是更换背景。
1.2 抠图的要点和关键
需要的与不需要的图形区域的边界 (简称"抠图边界") 是抠图的关键部位, 需要特别细心和认真对待。
2、在photoshop中实现抠图方法
在图像处理过程中, 针对不同的图片特点, 抠图方法也不同, 特是对一些不规则的复杂的物体, 要将它和背景精确快速的分离出来, 抠图之前要观察图片, 根据需要的物体和景的结合方式, 选择一种最合适的抠图方法, 结合Photoshop中提供的工具进行抠图, 也可以通过通道、蒙版和滤镜等操作进行抠图。下面就对在photoshop中进行抠图的各种技术进行剖析。
2.1 根据形状实现抠图技术的工具与方法
根据形状实现抠图技术的工具主要有选框工具、套索工具、路径工具, 利用这些工具进行抠图的图片具有比较清晰的边缘。
2.1.1 选框工具
选框工具能够选择图像或图层中的规则区域。需要创建选区的物体是矩形或圆形的时候, 就可以直接使用选框工具选取进行抠图。
2.1.2 套索工具
套索工具通常能够创建不规则的区域。在边缘清晰或较清晰的图像上, 使用磁性套索工具能很方便、准确、灵活、快速地完成选取;在边缘不清晰的图像上, 一般使用套索工具或多边形套索工具。在使用套索工具的时候可根据具体图片的特点, 选择工具创建选区, 实现抠图。
2.1.3 路径工具
路径工具和套索工具相似, 都是针对不规则选区而言的。但路径没有锁定在屏幕的背景像素上, 所以使用路径工具选择的区域可以更方便、更灵活地进行调整、修改, 它比套索工具更优越。基本适用步骤是:使用某个钢笔工具创建路径, 在创建路径之后可以通过添加锚点工具和删除锚点工具来编辑路径, 可以通过转换点工具在平滑曲线和直线之间转换, 通过编辑后得到更精确的路径, 最后将路径转化为选区, 即可实现抠图。
2.1.4
根据形状实现抠图的优点是可以不受背景限制, 只要有足够耐心, 可以不需羽化实现非常精确的选区;缺点是对于细碎的图像 (最常见是人物的须发、细树枝等) 无可奈何。
2.2 根据颜色实现抠图技术的工具与方法
2.2.1 魔术棒工具
魔术棒工具主要用来选取图像窗口中颜色相同或相近的区域, 适用于抠取单色背景图片。在进行选择之前, 还应根据具体需要, 在工具栏中设置参数。基本适用步骤是:首先在工具箱中选择魔术棒工具, 把鼠标移动到工作区上, 光标会变成魔术棒形状, 在图像中点击要选择的颜色, 则所点的像素与容差值范围内所有的相邻像素会被选择。
2.2.2 魔术橡皮擦工具
使用"橡皮擦"工具擦除图像时, 图像中被擦除部分将以背景色填充。"背景橡皮擦"可实现精确擦除, 使用"背景橡皮擦"图像中被擦除部分被设置为透明区。"魔术橡皮擦"可擦除图像中颜色相近的区域, 利用此工具擦除对象时, 单击需要擦除的颜色即可。具体操作方法是:选择"魔术橡皮擦"工具, 在其出现的工具拦中设置"容差"、"消除锯齿"等参数, 然后单击图像中的要去除的对象, 实现抠图。
2.2.3 使用菜单命令"色彩范围"
使用"色彩范围"菜单命令也可以对图像做精确的基于颜色的选择。其功能与魔棒工具类似, 但该命令提供了对蒙板的预览, 这是其他工具做不到的。操作方法是执行[选择]/[色彩范围], 弹出"色彩范围"对话框, 在对话框的"选择"下拉列表框中指定一个标准色彩或选择吸管在图像中吸取一种颜色, 然后在"容差"中设定一定的允许范围, 则图像中的所有在色彩范围内的色彩区域将成为被选择区域, 对选区操作即可实现抠图。
2.2.4
根据颜色实现抠图的工具其优点操作技术简单, 容易掌握, 速度快;缺点是仅适用背景"纯净"的图片;选取效果较粗糙, 比较适合选取细节较少的图片, 或选取后的图像在新的应用中会以缩小若干倍的形式出现。
2.3 使用通道技术实现抠图
通道是存储不同类型信息的灰度图像:颜色信息通道是在打开新图像时自动创建的。图像的颜色模式决定了所创建的颜色通道的数目。在通道里找出一个黑白反差最大的通道, 利用选区和通道的关系, 结合"Levels (色阶调整) "工具, 很容易实现对某些图像的选取。通道技术的优点是适用于人像抠图, 特别是人的毛发的抠图;缺点是过程较为复杂。
2.4 使用蒙板技术实现抠图
Photoshop的蒙版原理是将不同灰度色值转化为不同的透明度, 并作用到它所在的图层, 使图层不同部位透明度产生相应的变化。黑色为完全透明, 白色为完全不透明。
使用蒙板技术实现抠图技术适用的图片是选区的大致轮廓已经确定, 细致处仍需修改的图片, 其优点是修改方便, 不会因为使用橡皮擦或剪切删除而造成不可返回的遗憾, 同时还对蒙板可运用不同滤镜, 以产生一些意想不到的特效, 而且任何一张灰度图都可用来作为蒙板。
2.5 使用"抽出"滤镜实现抠图
"抽出"滤镜是为隔离前景对象并抹除它在图层上的背景提供了一种高级方法。即使对象的边缘细微、复杂或无法确定, 也无需太多的操作就可以将其从背景中抠出。
使用"抽出"滤镜实现抠图是一个选取较为精细的方法, 其过程比通道简单的多。
3、结束语
通过对抠图工具的综合分析, 我们了解到可用不同的工具选取所需图像:比如曲线的地方用"钢笔", 一般的选区用"直线套索", 边缘界线分明的用"磁性套索";如果是纯色的背景, 那么用"魔术棒"是最方便的方法;当图像前景与需要被擦去的背景存在颜色上的明显差异时, 可以考虑使用背景"橡皮擦"抠图;还可以巧用通道选取图像, 这是选取头发等细碎图像的最佳方法。我们还可使用蒙板和"抽出"滤镜来实现抠图。有时, 为完美细致地抠出要求的部分, 单单凭借一种方法是很难到期望的效果的, 只有根据不同的情况, 具体问题具体分析, 结合多种工具和方法才能比较好地完成抠图的要求。
参考文献
[1]李金明, 李金荣.PhotoshopCS2印象选择与抠像专业技法.[M].北京.人民邮电出版社, 2007.