蓝珍

摘要：本文主要研究了PLC单片机局域网嵌入式NAT穿透技术，以加强对嵌入式NAT穿透技术的理解，通过对PLC单片机局域网结构形式的分析，从而实现嵌入式设备和局域网内信息的正常传递，扩大局域网内NAT技术的应用范围。本文从实际出发，结合一定的实践研究成果对PLC单片机局域网嵌入式NAT穿透技术进行了研究，为智能化远程监控系统的应用范围扩大提供必要的参考。

关键词：PLC；单片机；穿透技术；局域网

随着我国科学技术的进步，人们对系统的硬件、软件一体化要求越来越高。为了满足人们生产生活之中的实际需求，需要我们加强嵌入式设备的使用，采用比较合理的、优化的方式提升计算机操作系统中的服务功能，保证软件和硬件设施能够紧密结合，在具体的应用过程中，我们要结合PLC单片机局域网的实际需求，确保主机箱Internet提供更多的服务，在此过程中，我们需要加强NAT穿透技术的合理利用，优化嵌入式系统的功能。

一、NAT技术概述

NAT，即网络地址转换技术，随着我国计算机技术的迅速发展，这个名词也越来越不陌生。各种各样IP地址的应用已经成为目前计算机技术发展的瓶颈，在现实的操作中，我们必须对各种IP地址加以利用，从而避免出现因为IP地址缺乏而引发网络故障的现象。在现阶段中，提升NAT技术的使用率可以规避IP地址匮乏的问题，更可以满足内网用户和外界进行正常通信的需求。但是，在具体的操作过程中，不同类型NAT方式中存在着不同的适用范围，需要我们根据实际情况控制外部效果的增强。

二、穿透技术的设计分析

根据对嵌入式系统的结构组成和工作性质的分析，在实际的应用过程中必须采取一些必要的措施来保证局域网内主机和外网设备的正常通信，这对于嵌入式系统运行效率的提升是至关重要的。在具体的设计过程中，我们需要注意以下几个要点。首先，要确定公网主机和局域网嵌入式设备之间的通讯方式，公网IP的主机是无法向嵌入式设备发送任何数据包的，只有提供第三方的帮助才能让彼此之间建立其联系。当主机能够收到嵌入式系统所发送的数据包时，说明NAT的穿透是成功，反之则失败。其次，在设计过程中，我们还需要确定私网主机和局域网嵌入式设备之间的通讯方式，从其细节来看，这种通讯方式是比较复杂的，其原因在于公网IP以及其端口是未知的，是无法发送相关请求的，这时，需要第三方服务器的作用使得嵌入式系统可以通过NATA的作用，来实现和私网主机之间的正常连接。

三、穿透技术中相关难点分析

3.1、选择与服务器正常通信的技术

局域网IP地址和端口的存在，使得嵌入式系统能够有效地登录和访问，在具体的操作细节中，我们应当结合NAT穿透技术的穿透作用，为嵌入式系统提供必要的IP地址和端口，保证局域网内主机和外界的服务器之间能够正常通信，保证UDP通话的时效性。为了实现这一目标，我们要在嵌入式系统运行中定期刷新公网的地址和端口。可以从以下三个方面进行，其一，在固定的时间间隔内，向服务器发送可以使用的数据包，保证公网地址IP以及端口有效；其二，设置定时器，并重复使用UDP数据包，在已经设置好的中断程序中加入记录时间间隔的变量；其三，在设置好的程序中对数据包的信号量进行分析，要保证数据包时刻处于被激活的状态之中，进而达到服务器正常发送的要求。

3.2、加强解析服务器的使用

在整个系统的运行过程中，明确发送给服务器激活数据包的数据格式对于数据包的发送过程以及利用效率有着非常好的支持，所以在具体操作过程中，我们可以预先将UDP包提前封装好，并对其中的相关函数进行调试，从而保证局域网内主机和外部的服务器之间能够保持良好的通信状态。

解析服务器的运用也是穿透技术中的关键性技术，具体的使用流程为，当系统接收到来自于某一个服务器的数据包时，可以运用系统中的调用函数对相关函数进行解析，对于数据包中所传递的信息要有针对性地处理，并对数据包中一些特殊的字符进行有效地筛选，做到对数据包的完全解析，为系统下一步的工作提供良好的条件。此外，在未来增强嵌入式系统中，我们可以进一步地强化公网和局域网嵌入系统之间的联系，这就要求我们对UDP中的有效负载情况进行有计划地分离，从而使得后续的解析计划能够进行和开展，进而使得嵌入式为整个系统接收数据包提供较强的有效性，提升整个系统工作的效率。

3.3、保证UDP数据包处于正常发送状态之中

UDP数据包正常发送是整个系统工作的关键性步骤，也是决定整个系统工作效率的核心工作。在具体的运行过程中，当公网IP地址和端口相关信息得到确定之后，我们接着要对网关中经过NAT处理后的IP地址和端口进行有针对性的甄别，从而确保UDP数据包能够正常地发送，使整个系统运转。在具体的操作过程中，我们可以发现，UDP数据包还有着可封装性的特点，所以，如果在具体操作过程中我运用常规的方法是很难识别出来的，而且激活的数据包和未激活的数据包以及发送出的UDP数据包之间有着很强的相似性，更加增加了數据包的识别难度，所以我们需要采取一定的方法把数据包及时解析并采用科学的调用方式将数据包及时、高效地发送出去，而且，在整个过程中，数据包的发送是可以极大地提升穿透效率的，通过发送出经过“打包”的之后的UDP数据包，保证了数据在传输过程的准确性，而且提升了整个系统的运行效率。当UDP数据包正常发送完之后，我们就可以认为局域网内的NAT穿透技术的使用已经达到了我们预期的效果，可以开展下一步程序的运行，总体来说，NAT穿透技术的运行和开展可以在很大程度上满足嵌入式系统和外界设置之间数据包传送的正确性，保证系统运行的高效性，满足系统的实际需求。

四、结语

随着科学技术的发展，计算机技术以及成为了社会发展的必要技术，而且与各行各业的结合也越来越紧密，在计算机技术的发展过程中，一些瓶颈问题也逐渐地显现出来，在实际操作过程中，我们利用穿透技术可以大大地提高一些非授权主机的安全性，提高计算机网络技术的适用性，可以使远程监控嵌入式系统在使用过程中达到良好的效果，将嵌入式系统的结构更加完善和优化。在未来的发展过程中，局域网的建设必然将是一个重点的课题，在局域网的建设过程中，NAT穿透技术的应用和发展将会随着时间的推移更加深入，涉及面也会更加的广泛，将会更好地满足UDP数据包发送过程中各种需求，为我国科学技术的发展提供助力。

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