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rip協議范文1
Abstract: Based on the topology of the network and performance index of network equipment, from the operation mechanism and protocol of rip protocol and OSPF protocol in small and medium-sized network, through the analysis of the comprehensive performance index of agreement in the network, like stability and transmission performance, this paper studied the specific algorithm of rip protocol and OSPF protocol, and finally got the best matching network and matching environment of two kinds of protocol through combining with the performance index of network equipment and the topology of the network.
關鍵詞: OSPF;RIP;拓撲;Dijkstra 算法;D-V算法
Key words: OSPF;Rip;topology;Dijkstra algorithm;D-V algorithm
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)05-0194-04
0 引言
近幾年來,特別是在步入21世紀之后,Internet規模的發展非常的迅速,Internet逐漸的走到了千家萬戶,并成為了人們生活中的一部分。同時當前的Internet的節點并不是單純指的是計算機,還包括了PDA、移動電話、各種各樣的終端甚至包括冰箱、電視等家用電器,這些設備都能夠被接入網絡之中。我國從上世紀90年代開始就已經建起了面向全社會的網絡基礎設施,交換機路由器大量的在我國的網絡互聯設備中應用,并逐步的完善我國的網絡建設,伴隨著我國電信網,計算機網絡以及有線電視網絡的三網融合進程的推進,我國的網絡建設越來越完善,并在更多的領域發揮著作用。這些服務的提供離不開交換機路由器配置各種路由協議,比如RIP、OSPF、BGP等,在各種類型的網絡中,究竟使用何種協議,如何在不同的網絡環境下達到網絡設備與網絡協議最佳匹配,成為三網融合時代企及解決的課題。
文中首先分析計算機網絡的常見拓撲結構與網絡設備性能的關系,其次對IP數據包在網絡設備中的運行原理與IP數據包在路由器中轉發過程進行了研究,接著對當前在互聯網中廣泛部署的兩大動態路由協議OSPF與RIP的算法進行了詳細分析,最后根據OSPF與RIP的算法特點與網路結構的類型得出OSPF與RIP協議的最佳匹配網絡環境。
1 網絡拓撲結構與網絡設備性能分析
網絡(network)是一個復雜的人或物的互連系統。計算機網絡,就是把分布在不同地理區域的計算機以及專門的外部設備利用通信線路互連成一個規模大、功能強的網絡系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享信息資源。由于連接介質的不同,通信協議的不同,計算機網絡的種類劃分方法名目繁多。但一般來講,計算機網絡可以按照它覆蓋的地理范圍,劃分成局域網和廣域網,以及介于局域網和廣域網之間的城域網(MAN,Metropolitan Area Network)。而網絡的拓撲(topology)結構依據局域網和廣域網的類型也可以分為不同類型[1]。但是在日益龐大的互聯網中,網絡設備的性能與網絡的拓撲結構相輔相成。
拓撲(topology)結構定義了組織網絡設備的方法。LAN有總線(bus)型、星型(star)等多種拓撲結構。在總線拓撲中,網絡中的所有設備都連接到一個線性的網絡介質上,這個線性的網絡介質稱為總線。當一個節點在總線拓撲網絡上傳送數據時,數據會向所有節點傳送。每一個設備檢查經過它的數據,如果數據不是發給它的,則該設備丟棄數據;如果數據是發向它的,則接收數據并將數據交給上層協議處理。典型的總線拓撲具有簡單的線路布局,該布局使用較短的網絡介質,相應地,所需要的線纜花費也較低。缺點是很難進行故障診斷和故障隔離,一旦總線出現故障,就會導致整個網絡故障;而且,LAN任一個設備向所有設備發送數據,消耗了大量帶寬,大大影響了網絡性能。在這樣的拓撲結構中對網絡設備的要求比較平均,性能優良的路由器或交換機不能有效發揮其作用。
星型拓撲結構有一個中心控制點。當使用星型拓撲時,連接到局域網上的設備間的通信是通過與集線器或交換機的點到點的連線進行的。星型拓撲易于設計和安裝,網絡介質直接從中心的集線器或交換機處連接到工作站所在區域;星型拓撲易于維護,網絡介質的布局使得網絡易于修改,并且更容易對發生的問題進行診斷。在局域網構建中,大量采用了星型拓撲結構。當然,星型拓撲也有缺點,一旦中心控制點設備出現了問題,容易發生單點故障;每一段網絡介質只能連接一個設備,導致網絡介質數量增多,局域網安裝成本相應提升。在這樣的拓撲結構中,一般要求中心控制點的網絡設備是整個網絡中處理性能與穩定性最優的設備。
這些拓撲結構是邏輯結構,和實際的物理設備的構型沒有必然的關系,如邏輯總線型和環型拓撲結構通常表現為星型的物理網絡組織。WAN常見的網絡拓撲結構有星型、樹型、全網狀(Full meshed)、半網狀等等[2]。在對網絡進行路由協議的部署時,要依據網絡的拓撲結構與網絡設備的處理性能進行最優配置。
2 RIP協議與OSPF協議在網絡環境中的應用配置研究
路由器提供了將異地網互聯的機制,路由就是指導IP 數據包發送的路徑信息,在路由器上運行一定的路由協議就可實現將一個數據包從一個網絡發送到另一個網絡。
在互連網中進行路由選擇要使用路由器,路由器只是根據所收到的數據報頭的目的地址選擇一個合適的路徑(通過某一個網絡),將數據包傳送到下一個路由器,路徑上最后的路由器負責將數據包送交目的主機。數據包在網絡上的傳輸就好像是體育運動中的接力賽一樣,每一個路由器只負責自己本站數據包通過最優的路徑轉發,通過多個路由器一站一站的接力將數據包通過最優最佳路徑轉發到目的地,當然有時候由于實施一些路由策略數據包通過的路徑并不一定是最佳路由[3]。
路由器轉發數據包的關鍵是路由表。每個路由器中都保存著一張路由表,表中每條路由項都指明數據包到某子網或某主機應通過路由器的哪個物理端口發送,然后就可到達該路徑的下一個路由器,或者不再經過別的路由器而傳送到直接相連的網絡中的目的主機。當網絡拓撲結構十分復雜時,手工配置靜態路由工作量大而且容易出現錯誤,這時就可用動態路由協議,讓其自動發現和修改路由,無需人工維護,但動態路由協議開銷大,配置復雜。
有的動態路由協議在TCP/IP協議棧中都屬于應用層的協議。但是不同的路由協議使用的底層協議不同。OSPF將協議報文直接封裝在IP報文中,協議號89,由于IP協議本身是不可靠傳輸協議,所以OSPF傳輸的可靠性需要協議本身來保證。RIP使用UDP作為傳輸協議,端口號520。
按照工作區域,路由協議可以分為IGP和EGP。IGP(Interior gateway protocols )內部網關協議在同一個自治系統內交換路由信息,RIP和IS-IS都屬于IGP。IGP的主要目的是發現和計算自治域內的路由信息。EGP(Exterior gateway protocols)外部網關協議用于連接不同的自治系統,在不同的自治系統之間交換路由信息,主要使用路由策略和路由過濾等控制路由信息在自治域間的傳播,應用的一個實例是BGP。按照路由的尋徑算法和交換路由信息的方式,路由協議可以分為距離矢量協議(Distant-Vector)和鏈路狀態協議。距離矢量協議包括RIP和BGP,鏈路狀態協議包括OSPF、IS-IS。
距離矢量路由協議基于貝爾曼-福特算法,使用D-V 算法的路由器通常以一定的時間間隔向相鄰的路由器發送他們完整的路由表。接收到路由表的鄰居路由器將收到的路由表和自己的路由表進行比較,新的路由或到已知網絡但開銷(Metric)更小的路由都被加入到路由表中[4]。相鄰路由器然后再繼續向外廣播它自己的路由表(包括更新后的路由)。距離矢量路由器關心的是到目的網段的距離(Metric)和矢量(方向,從哪個接口轉發數據)。在發送數據前,路由協議計算到目的網段的Metric;在收到鄰居路由器通告的路由時,將學到的網段信息和收到此網段信息的接口關聯起來,以后有數據要轉發到這個網段就使用這個關聯的接口。
鏈路狀態路由協議基于Dijkstra算法,有時被稱為最短路徑優先算法。L-S算法提供比RIP等D-V算法更大的擴展性和快速收斂性,但是它的算法耗費更多的路由器內存和處理能力。D-V算法關心網絡中鏈路或接口的狀態(up或down、IP地址、掩碼),每個路由器將自己已知的鏈路狀態向該區域的其他路由器通告,這些通告稱為鏈路狀態通告(LSA:Link State Advitisement)。通過這種方式區域內的每臺路由器都建立了一個本區域的完整的鏈路狀態數據庫。然后路由器根據收集到的鏈路狀態信息來創建它自己的網絡拓樸圖,形成一個到各個目的網段的帶權有向圖。鏈路狀態算法使用增量更新的機制,只有當鏈路的狀態發生了變化時才發送路由更新信息,這種方式節省了相鄰路由器之間的鏈路帶寬。部分更新只包含改變了的鏈路狀態信息,而不是整個的路由表[5][11]。
3 路由協議在網絡環境中的性能指標
為了綜合比較兩種路由協議在網絡中性能指標,我們搭建匯聚與接入的兩層網絡環境,在這兩種網絡環境中分別部署OSPF與RIP協議,然后用網絡分析儀對部署兩種不同協議的網絡性能指標如帶寬與時延等進行對比分析,網絡拓撲如圖1所示。
帶寬(bandwidth)和延遲(delay)是衡量網絡性能的兩個主要指標。LAN和WAN都使用帶寬(bandwidth)來描述網絡上數據在一定時刻從一個節點傳送到任意節點的信息量。帶寬分為兩類:模擬帶寬和數字帶寬。本文所述的帶寬指數字帶寬。帶寬的單位是位每秒(bps,bit per second),代表每秒鐘一個網段發送的數據位數。網絡的時延(delay),又稱延遲,定義了網絡把一位數據從一個網絡節點傳送到另一個網絡節點所需要的時間。網絡延遲主要由傳導延遲(propagation delay)、交換延遲(switching delay)、介質訪問延遲(access delay)和隊列延遲(queuing delay)組成??傊?,網絡中產生延遲的因素很多,可能是網絡設備的問題,也可能是傳輸介質、網絡協議標準的問題;可能是硬件,也可能是軟件的問題[6][11]。
路由的花費(metric)標識出了到達這條路由所指的目的地址的代價,通常路由的花費值會受到線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數、最大傳輸單元等因素的影響,不同的動態路由協議會選擇其中的一種或幾種因素來計算花費值(如RIP用跳數來計算花費值)。該花費值只在同一種路由協議內有比較意義,不同的路由協議之間的路由花費值沒有可比性,也不存在換算關系。
在上述網絡環境中OSPF與RIP協議,網絡分析儀對部署兩種不同協議的網絡性能指標對比分析如圖2~4。
通過上述實驗,對ospf與rip的帶寬、延遲、路由花費進行比較,可以看出兩種協議的性能基本一致。
4 兩種路由協議性能指標與協議算法分析
距離矢量路由協議的優點:配置簡單,占用較少的內存和CPU 處理時間。缺點:擴展性較差,比如RIP最大跳數不能超過16跳。
鏈路狀態路由協議基于Dijkstra算法,有時被稱為最短路徑優先算法。L-S算法提供比RIP等D-V算法更大的擴展性和快速收斂性,但是它的算法耗費更多的路由器內存和處理能力。D-V算法關心網絡中鏈路或接口的狀態(up或down、IP地址、掩碼),每個路由器將自己已知的鏈路狀態向該區域的其他路由器通告,這些通告稱為鏈路狀態通告(LSA:Link State Advitisement)。通過這種方式區域內的每臺路由器都建立了一個本區域的完整的鏈路狀態數據庫[7]。然后路由器根據收集到的鏈路狀態信息來創建它自己的網絡拓樸圖,形成一個到各個目的網段的帶權有向圖。鏈路狀態算法使用增量更新的機制,只有當鏈路的狀態發生了變化時才發送路由更新信息,這種方式節省了相鄰路由器之間的鏈路帶寬。部分更新只包含改變了的鏈路狀態信息,而不是整個的路由表。
RIP:RIP協議是D-V算法路由協議的一個典型實現,非常古老的路由協議,RIP協議適用于中小型、比較穩定的網絡,有RIPv1和RIPv2兩個版本,RIP基于UDP,端口號為520,以跳數(hop)為路由度量,兩個路由器之間缺省為1跳,16跳為不可達,RIP更新報文以廣播地址周期性發送,缺省30秒,RIPv2可使用組播地址(224.0.0.9)發送,支持驗證和VLSM。優點:實現簡單,配置容易,維護簡單,可以支持IP,IPX等多種網絡層協議[8][12]。缺點:路由收斂速度慢,在極端的情況下,存在路由環路問題,以跳數(hop)標記的metric值不能真實反映路由開銷,有16跳的限制,不適合大規模的網絡,周期性廣播,開銷比較大。OSPF(Open Shortest Path First),目前IGP中應用最廣、性能最優的一個協議(最新版本是version 2,RFC2328),具有如下特點:無路由自環,可適應大規模網絡,路由變化收斂速度快,支持區域劃分,支持等值路由,支持驗證,支持路由分級管理,支持以組播方式發送協議報文[10][13]。
5 兩種協議的最佳匹配網絡環境
對于不同網絡環境RIP與OSPF各有自己的優缺點,綜合網絡設備的性能之標與網絡的拓撲結構,在小型網絡中如果網絡維護人員數量有限并且網絡設備的成本較低與性能一般,我們有限考慮使用配置簡單,占用較少的內存和CPU處理時間的RIP協議,RIP協議在這樣的網絡環境中能充分發揮其優勢。并且RIP隊列延與遲交換延遲比使用OSPF要小。同時路由變化收斂速度快也比OSPF協議要快。在中大型網絡中我們考慮到RIP容易出現路由自環路,路由收斂速度慢,有16跳的限制,我們最好選用OSPF協議,在大型網路中骨干網絡的網路設備性能比較優越,OSPF協議指定一臺骨干路由器作為DR,完全可以滿足處理大量路由信息的需求,對非骨干網絡,網絡設備的性能不需要特別要求即可實現路由變化的快速收斂。
RIP與OSPF兩種路由協議在當今互聯網中已經廣泛應用,但隨著電子芯片技術的不斷發展,網絡設備的處理性能得到突飛猛進的提高,并且其價格越來越低,因此RIP占用較少的內存和CPU處理時間的優勢逐漸被打破,但是隨著物聯網與云計算技術的發展,網絡上的節點不再單純是計算機,還將包括各種各樣的終端甚至包括冰箱、電視等家用電器,這些設備都需要接入到網絡中,同時還有RFID標簽與讀寫器,對于這樣連接這些終端的小型網絡環境,RIP仍能充分發揮其優勢。
參考文獻:
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rip協議范文2
(北京青云航空儀表有限公司,北京100086)
摘要:針對傳統ARINC429總線電路設計中采用的協議芯片的方式有擴展性差,占面積大的問題,提出一種基于FP?GA的ARINC429協議電路設計。協議電路的設計分為接收電路設計和發送電路設計兩部分,并且對電路進行了仿真和驗證。協議電路可以通過配置模塊的I/O口,方便地對ARINC429總線通信的波特率、奇偶校驗等參數進行設置。該協議采用的獨立的收/發電路設計可以很方便地進行ARINC429總線通道的擴展。除FPGA外,電路外圍只需要使用總線驅動電路,從而大大地減少了電路面積。該協議電路設計通過嚴格的測試,已經應用在實際的產品中。
關鍵詞 :FPGA;ARINC429總線;模塊配置;電路設計
中圖分類號:TN911?34 文獻標識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)18?0092?03
ARINC429 總線是航空電子系統中最常用的通信總線之一。ARINC429總線電路是通過ARINC429總線接收/發送協議芯片加驅動芯片來實現的。協議芯片占用板卡面積,且每個協議芯片接收/發送通道數量固定,當電路需要多個ARINC429總線通道時,硬件面積占用較大。隨著FPGA的大量應用,可通過在有FPGA的系統中,通過FPGA 來實現ARINC429 總線協議[1]。在FPGA中,通過設計通用的、可配置的ARINC429協議,可以方便地擴展ARINC429 通信通道,減少ARINC429 協議芯片的使用,縮小產品尺寸,并且通過配置ARINC429 總線,可方便適用于各種要求的ARINC429通信。
1 方案設計
1.1 方案概述
本方案中基于FPGA 的ARINC429 協議分為兩部分:發送部分和接收部分。這兩部分協議獨立工作,接收協議和發送協議都可以通過對模塊I/O的配置,實現不同的波特率、奇偶校驗,數據格式等功能的設置。
由于ARINC429總線由兩條差分線構成,總線上的電平范圍為-5~5 V,見圖1 的A(ARINC429),B(ARINC429)。該電平不能與FPGA直接進行接口[2],需要總線接口驅動芯片進行電平轉換后才能與FPGA進行接口。對應轉換后的TTL電平見圖1的A(TTL),B(TTL)[3]。
利用本協議方案的ARINC429 的通信電路采用FPGA 加外圍驅動電路的方式實現,方案見圖2。其中ARINC429協議在FPGA內部實現,外圍使用驅動芯片,如HI?3182和DEI?1046。ARINC429協議中每一路的收/發協議搭配上一路對應的驅動芯片,就可以成為一個獨立的ARINC429收/發通道。
1.2 ARINC429發送部分
電路框圖如圖3所示,主要由發送狀態機、計數器、奇偶校驗、輸出控制等部分構成。電路CLK 使用的是25 MHz時鐘,可以通過設置分頻電路的分頻系數,使得電路工作在不同的ARINC429總線波特率下。
信號ENTX為電路工作的使能信號,“1”為使能發送功能;信號P 為奇偶校驗位的選擇位,默認為“1”奇校驗。外部信號在進入狀態機前通過D觸發器進行時鐘同步。發送狀態機控制計數器工作,計數器的結果返回狀態機作為狀態機的輸入控制狀態機的狀態跳轉。其中Bit計數器為數據位的計數,Gap計數器為兩個數據之間的時間間隔計數。
發送狀態機是整個電路工作的核心。當狀態機判斷有數據需要發送時,先從數據緩沖區中取數,并存到移位寄存器中。然后根據預先分頻的時鐘頻率逐位右移輸出。當輸出位為1時,A_OUT和B_OUT分別輸出1和0;輸出位為0 時,A_OUT 和B_OUT 分別輸出0 和1。根據ARINC429 的協議,每一位數據前半個周期為數據,后半個周期輸出同時為0。同時,每移出一位數據,奇偶校驗電路就會統計移出的“1”的個數,當移位寄存器移到最后一位的時候,發送狀態機選擇奇偶校驗電路生成的校驗位進行輸出。發送完32位數據后,最后會等待4 個位時的時間,即“GAP”的時間,狀態機再回到初始狀態。狀態機狀態轉換圖見圖4。
1.3 ARINC429接收部分
接收協議電路如圖5 所示,主要由接收狀態機、計數器和奇偶校驗等部分組成。接收部分的分頻電路與發送的電路相同,信號P為奇偶校驗位的選擇位。信號A_IN和信號B_IN 為輸入的ARINC429的TTL電平。信號在進入狀態機前通過D觸發器進行時鐘同步。
發送狀態機判斷信號A_IN和信號B_IN起始位,開始啟動工作,并對信號A_IN 和信號B_IN 進行采樣,判斷數據,完成后將數據存入移位寄存器最低位,同時移位寄存器往高位移1 位。待Bit計數器增加后,狀態機跳回到采樣狀態,進行下一位的數據采樣。同時狀態機控制奇偶校驗電路工作,奇偶校驗電路根據接收到的值進行“1”的個數統計。采樣完第32位數據時,狀態機對奇偶校驗位進行判斷,根據之前奇偶校驗電路的統計結果和采樣到的數據進行對比,判斷數據是否正確。判斷正確將整個數據存入數據緩沖區;不正確,則報故障。數據接收完成后,置信號Data_Ready 有效。發送狀態機狀態轉換圖見圖6。
電路經分頻后的采樣頻率為ARINC429 數據傳輸波特率的10倍。接收數據時,當兩個差分輸入不相同時,則認為開始接收數據。數據的每個bit進行3 次采樣,如圖7 所示。只有三次采樣都符合ARINC429 的TTL電平才認為數據有效,否則認為數據出錯。采樣1和采樣2對數據進行采樣確認,只有2次采樣相同,數據才會被采用,存入移位寄存器。采樣3是對數據位之間的間隔進行采樣,只有A_IN 和B_IN 全0 才認為正確。以上任何一次采樣出現錯誤,則認為數據錯誤。
2 設計仿真
發送部分的仿真圖如圖8所示(部分截圖),通過編寫testbench對發送數據緩沖區寫入0~128,寫入數據的時鐘為系統時鐘25 MHz,設置ARINC429總線發送波特率為100 Kb/s,奇校驗,發送使能。可以看到A_OUT和B_OUT輸出與預期波形一致,確認數據發送正確。
將ARINC429 總線發送的串行數據引入串行數據輸入端,如圖9所示;讀取接收緩沖RAM的數據如圖10所示。輸入的ARINC429總線數據波特率為100 Kb/s,輸入數據為0~128。從數據緩沖區中讀取數據,得到數據為0~128,與輸入數據一致,數據接收正確。
3 電路驗證和結論
本文ARINC429協議電路的設計基于VerilogHDL語言[4],FPGA型號使用了ACTEL的APA600[5],該電路成功地應用在多個型號產品上,并且隨產品通過了嚴格的測試和驗證?;贔PGA的ARINC429協議的設計極大地方便了PCB電路的設計,節省了板卡面積,方便通信通道的擴展。此協議還可以通過簡單的設置,實現數據的交叉,LABEL的識別等功能,具有良好的實用價值。
參考文獻
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rip協議范文3
關鍵詞 TRIPS協議 知識產權保護 自主知識產權
TRIPS協議,即《與貿易有關的知識產權協議》的簡稱,是當前國際知識產權領域標準最高、影響最大、保護力度最強的國際條約。2001年,我國加入世界貿易組織后,按照TRIPS協議的規制內容,結合國內實際,逐漸建立了相對完善的知識產權保護法律體系。但基于我國知識產權保護體系起步較晚,以及獨特的國情,因此如何借鑒并利用TRIPS協議,更好地保護我國的知識產權,促進我國的經濟發展和社會進步,是當前我國知識產權領域的一個重要課題。
一、知識產權和TRIPS協議的概念和特點
知識產權是指智力成果的創造人或者是經濟活動有標記的持有人所享有的各種權利的總稱,其具有無形性、地域性、專有性、可拷貝性、時間性等特點。知識產權看似無形,但其中蘊含著巨大的經濟價值。因此,無論在國內還是國際范疇內,知識產權保護都日益顯現出其重要的戰略地位和作用。
TRIPS協議作為知識產權保護的國際普適準則,是世界各國艱苦談判的結果,也是國際社會發展的實際需要。1991年12月8日,TRIPS協議初步達成,并寫入了《烏拉圭回合多邊貿易談判最后文件草案》,其中就專利、商標、版權、產地標志、集成電路、工業品外觀設計、未泄露的信息、許可證協議中的反競爭行為進行了規定,并就實施的基本原則、具體措施、爭端解決、過渡期安排等進行了明確要求。1994年4月15日,TRIPS協議正式簽署,并于1995年1月1日隨著世貿組織的成立而正式生效。2005年,在香港召開的世貿組織部長級會議上,對TRIPS協議作了相應修改,以適應當前國際形勢發展的需要。
二、我國知識產權保護的現狀
2001年,我國加入世貿組織后,依據TRIPS協議,我國知識產權保護迎來了新的發展契機:一是修訂了以前與TRIPS協議不相符合的各項知識產權法律法規;二是加大了權利保護的范圍和內容;三是逐漸加強了打擊侵犯知識產權行為的力度;四是對政府相關行為進行規范等。由此帶來的變化是,我國企業知識產權保護意識明顯增強,每年知識產權申請量大幅度增加,其中向世界知識產權組織(WIPO)申請的國際專利增長幅度日益加快。但我國改革開放進程畢竟才三十余年,仔細審視我國知識產權保護體系,整體上還存在諸多問題和不足,突出表現在以下幾個方面:
(一)相關知識產權保護法律制度還需要進一步完善。盡管我國目前已經制定了較為全面的知識產權法律法規,但仍然存在少部分與TRIPS協議不相符合的內容,主要是基于國內保護主義的考量,并且沒有及時跟上時展的步伐,需要盡快予以調整。
(二)對國內企業侵犯國際知識產權案件的執法力度不夠,引起了諸多跨國公司的不滿。
(三)部分企業對知識產權保護認識不夠,重視不足,特別在一些還沒有開展國際業務的企業身上得到較多體現。
(四)我國自主知識產權的數量不多,質量也還需要提升,企業模仿國外高新技術現象比較嚴重。
(五)知識產權領域專業人才現有儲備不足,沒有很好地建立起立足于未來發展的人才培養機制。
(六)涉外知識產權案例日益增多,重點是和美國、歐盟的一些企業存在知識產權官司,需要我國企業按照相關國際條約去應對。
三、TRIPS協議下我國知識產權保護的對策和措施
(一)政府方面
1、加快制定我國知識產權發展戰略。我國知識產權戰略是以國家為主體,通過加快建設和不斷提高知識產權的創造、管理、實施和保護能力,完善現代知識產權制度,造就高素質人才隊伍,從而在國家競爭中獲得和保持競爭優勢,促進經濟社會發展目標實現的總體謀劃。同時,我國知識產權戰略,應該放在與可持續發展戰略、科教興國戰略、人才強國戰略處于同一平臺上的國家總體發展主戰略上,從更高的層次來推動落實,抓緊抓好。結合當前我國實際,應將專利、版權作為知識產權戰略的核心,從戰略的高度去促進知識產權保護落地生根。
2、完善知識產權保護法律體系。入世十年來,我國在知識產權保護方面做了大量工作,但與國際社會的整體水平,以及當前經濟形勢的發展要求,還有一定的差距。因此,我國應以TRIPS協議為指南,進一步完善知識產權保護法律體系,在保護我國自身利益的基礎上,借鑒美國、歐洲、日本等發達國家在知識產權保護方面的通用做法,制定一批既符合我國實際又與國際接軌的知識產權保護法律制度,推動我國的科技進步,保障國內企業更好地走向國際化。
3、加強知識產權保護的執法力度。要繼續推行行政和司法“兩條途徑、并行運作”的知識產權保護模式,在明確各自責任的基礎上,加強協同配合。進一步整頓和規范市場秩序,堅決打擊盜版、商業欺詐、制假售假、假冒專利等知識產權侵權的違法行為。進一步完善行政執法程序,依法公正、高效地調處知識產權糾紛。積極發揮跨部門執法協作機制和區域協作執法機制的作用,打擊和防范群體侵權、反復侵權行為,依法追究侵犯知識產權犯罪行為的刑事責任。
4、加強宣傳知識產權保護,提高全民保護意識。每年4月26日是“世界知識產權日”。作為政府部門,要發動各種宣傳媒體,切實轉變普通公眾的知識產權保護意識,使其轉化為公眾的自覺行動。宣傳措施主要包括:制作并播放保護知識產權宣傳片;發放宣傳資料;送法律到社區;舉辦專項培訓班;開展競賽活動等,努力擴大社會宣傳面,提高普及率,營造保護知識產權的法制、市場和文化氛圍,使知識產權保護成為全社會的共識。
5、加快培養知識產權保護的專業人才。結合國家知識產權發展戰略和人才發展戰略,加緊研究知識產權人才吸引、培養、評價和管理的政策措施,創新發展有利于知識產權人才脫穎而出的體制和機制。同時,采取請進來、走出去的方式,激勵參加專利人考試和在高等院校設立知識產權學科等方式,大規模培養各類知識產權專業人才,重點培養企事業單位知識產權管理和中介服務人才,使知識產權事業成為吸納人才、培養人才和使用人才的創新高地。
6、積極開展知識產權保護的國際化合作。知識無國界,知識產權保護必須上升到國際范圍內進行合作與交流。一是加強與世貿組織、知識產權組織的合作,參與到國際知識產權保護規則的制定,發出中國的聲音,體現出中國的意志;二是完善知識產權涉外工作,建立應急機制,妥善處理涉外知識產權糾紛,爭取我國企業的合法權益;三是參與國際社會發起的打擊知識產權侵權行為,遏制跨國侵犯知識產權行為的蔓延和泛濫。
(二)企業方面
1、加大投入,掌握核心技術,打造自主知識產權。打鐵還須自身硬。我國企業要想提升核心競爭力,光靠模仿或引進是不能夠持續發展的,并且很容易侵犯別人的知識產權,必須要依靠自主知識產權,樹立起企業永續發展的基石。一是加大科研投入,從企業利潤中拿出一定比例作為科研資金;二是加強科技創新,從關鍵技術入手,形成企業自有的高新技術;三是在引進境外技術的基礎上,將其升級為我國的知識產權,并產生知識產權的外溢效應。
2、加強管理體系建設,及時申報和維護知識產權。要通過強有力的管理,使企業的知識產權保護形成體系化運作:一是企業高層要對知識產權管理和保護給予高度重視;二是實行知識產權轉化全過程的信息化管理;三是培養知識產權方面的專業人才;四是按照相關法規,規范企業知識產權的申報和維護;五是建立相應的激勵機制,促進知識產權的投入產出比。
(三)規范、提升專業機構和中介機構的服務水平
目前,我國知識產權保護的專業機構主要集中在國家知識產權局及相關的鑒定機構,其主要職能是建立一個知識產權信息平臺,實行知識和信息共享。同時,專業機構要從專家角度,對企業知識產權保護提供相應的咨詢和戰略規劃,促進相關行業和產業的良性發展。
中介服務機構作為企業與管理部門之間溝通的橋梁,要重點做好服務工作,加強行業自律,提升服務質量,在促進企業知識產權保護效率和效益的同時,展現出中介機構的價值。
(作者單位:黑龍江大學研究生院國際法專業)
參考文獻:
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rip協議范文4
關鍵詞:協議工程;隨機Petri網;stop―wait協議;CSMA/CD協議
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:B
文章編號:1004373X(2008)0316603
Stochastic Petri Net Modeling Based on Communication Protocols
ZHANG Yahui,HU Xiaohui,GAO Jie
(Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou,730070,China)
Abstract:With the increasing of popularity and complication of network protocols,the formal work of protocols become more and more important.cocompared with other Formal Description Techniques(FDT),Petri net has its own superiority,it is more suited for modeling and analysis of communication protocols.This paper describes two essential network protocols:stop―wait protocol and CSMA/CD protocol used Petri net,which has great significance to the development and verification of protocols.
Keywords:protocol engineering;stochastic Petri net;stop―wait protocol;CSMA/CD protocol
1 網絡通信協議驗證技術的研究方法比較
協議工程用形式化描述技術嚴格的設計和維護協議的各個活動,建立準確的協議模型,驗證協議的邏輯正確性。目前協議工程已經有一些網絡協議驗證技術:基于FSM模型的協議驗證與分析,基于時序邏輯的協議驗證與分析,基于Petri網的協議驗證與分析等[1]。FSM由于簡單、直觀而得到廣泛應用,但不易于描述復雜的系統,故不適于協議驗證的實現。時序邏輯包括基于模態邏輯研究,狀態搜索和代數歸納證明。但他們有各自的缺陷,模態邏輯研究分析需要理想化協議,狀態搜索僅限于有限狀態,代數歸納證明工作量太大。
雖然用Petri網進行協議驗證也可能像FSM一樣會出現狀態爆炸的情況,但較其他技術,有其獨有的優越性,表現在:用圖表示,清晰直觀;具有很好的適應性,不僅能適應計算機科學而且也適應于其他領域;描述系統的并發行為,能得到系統行為信息;具有堅實的數學基礎和分析技術,如可達性分析、不變量分析、保持特性的變換、構造理論、形式語言理論等。對于網絡協議評價使用最多的隨機Petri網(SPN),數學基礎是隨機過程,能定量地求解系統的主要性能指標,如報文隊列長度、吞吐量和丟包率等。
2 Petri網概述
Petri網是原聯邦德國Cart Adam Petri博士在20世紀60年代初提出的研究信息系統及其相互關系的數學模型,現在已成為具有嚴密數學基礎,多種抽象層次的通用網絡,并已得到了廣泛的應用。
Petri網是一種包含兩種節點(位置、變遷)的有向圖,可描述事物的因果關系,同時可用Token的移動來描述動態系統。他有4個元素:位置、變遷、弧、令牌(Token)。他是一種圖示語言,一般用圓圈表示位置,方框表示轉移,帶箭頭線表示變遷,黑點表示Token。
定義[2]:N= (s,T,F)稱作網,當且僅當:
(1) S∪T≠粒S ∩ T=
(2) F(S×T)∪(T×S)
(3) dom(F)∪cod(F)=S∪T,任意x∈S∪T,有•x={y∈(y ∈S∪T)∧((y,x)∈F)}和x•={y(y∈S∪T)∧((x,y)∈F)} ,稱•x和x•分別為x的前置集和后置集。
3 運用Petri網對通信協議的建模
要進行協議的驗證和分析,建立協議模型是最基本也是最關鍵的一步。本文就基于Petri網對兩個典型的通信協議進行建模。
3.1 stop―wait協議
stop―wait的思想:發送方傳送一幀后,在傳輸下一幀之前等待一個確認,如果在某段時間之后確認沒有到達,原發送方認為超時,重發。需注意的是沒必要對每一次正確傳輸的數據包都回傳一個鏈路層的響應,而只對出錯的幀發響應信號。若校驗正確,就接著看發送方或者接受方是否有信息要發送給對方,若沒有信息則向對方發送一個鏈路層響應正確信息,如果有信息內容需要發送,則直接發送信息至對方而不需要再次發送正確的數據包。如圖1所示為stop―wait的交互工作。
圖1 stop―wait的交互工作
用SPN對此協議建模,他在每個變遷的可實施與實施之間聯系一個隨機延遲時間,連續時間隨機變量滿足指數分布。SPN與連續時間馬爾可夫鏈同構[3]。庫所用圈表示,變遷用白長方塊表示。
因為實際網絡通信中,信道往往易受環境干擾和本身情況所限,使得通信狀況較差,因此必須在Petri模型中引入超時與出錯雙重處理的機制。須考慮到所有干擾情況:
(1) 要發送的數據1或2在鏈路中丟失,超時重發;
(2) 收到數據1或2后發送回應時回應數據丟失,超時重發;
(3) 接收方等待數據1時卻收到數據2 ,接收方等待數據2時卻收到數據1,錯誤重發。
建立的模型如圖2所示。
圖2 stop―wait協議模型
庫所說明:p1:發送方等待第1個幀的回應。p2:發送方等待第2個幀的回應。p3:第1幀在信道中。p4:第1幀的回應在信道中。p5:第2幀的回應在信道中。p6:第2幀在信道中。p7:接收方等待第2幀。p8:接收方等待第1幀。
變遷說明:t1:發送方發送第1幀。t2:發送方發送第2幀。t3:發送方等待第1個幀的回應超時。t4:發送方等待第2個幀的回應超時。t5:接收方收到第1幀。t6:接收方收到第2幀。t7:接收方等待第2幀時卻收到第1幀。t8:接收方等待第1幀時卻收到第2幀。t9:第1個幀丟失。t10:第1個幀的回應丟失。t11:第2個幀的回應丟失;t12:第2個幀丟失。
初始標識:M0=(1,0,1,0,0,0,0,1)
建立好的stop―wait協議模型利用工具對其進行可達性和不變量分析,如果協議所描述的狀態都是可達的,并且無死鎖,沒有無用循環,其最終狀態總是回到初始狀態,那么就是無沖突的活性模型,然后用Timenet工具分析得出各項性能指標。
3.2 CSMA/CD協議
CSMA/CD[4] 是以太網中各個節點對總線資源訪問的仲裁機制,是以太網的基礎,對其進行研究有利于深入了解以太網性能,因此對CSMA/CD協議進行性能評價成為必須。CSMA/CD協議思想:當一個站點產生一個新數據分組,他首先監聽傳輸線路以判定任何正常進行傳輸的存在。如果線路正忙,分組的傳輸被延時直到線路變為閑置。此時站點等待一個短時間的延時d后,不管線路狀態而傳輸這個分組,在分組傳送期間線路被監督一側是其他傳輸的碰撞。若一個碰撞被檢測到,傳輸立即停止,線路擾一個短時間以保證所有站點都識別到這個碰撞。這個分組傳輸在一個隨機的延時后再重新調度發送。站點假定沒有緩沖功能,只有在前一個傳輸發送后才能接受新的傳輸要求。
此處用DSPN(確定與隨機Petri網)來描述CSMA/CD協議,DSPN[3]是SPN的一種擴充,主要表現在時間變遷的實施延時既可以是常數(確定時間變遷),也可以是指數分布的隨機變量(指數時間變遷)當然也可以有瞬時變遷。且可有禁止弧(禁止弧所連接的位置的原可實施條件變為不可實施條件,原不可實施條件變為可實施條件,且在相連變遷是實施時沒有標記從相連位置移出)。確定時間變遷用黑長方塊表示,指數時間變遷用白長方塊表示,瞬時變遷用黑粗線表示。建模如圖3所示。
庫所說明:thi:思考狀態,其中有token代表網絡中有發送請求,其中的token表示連接到 Lan總線的站點的數量。back:后備狀態,碰撞出現后但還沒有重新發送數據。line:站點要進行分組傳輸。bfree:總線處于空閑狀態。frig:傳輸開始的脆弱狀態,脆弱狀態就是當一個站點正在傳輸時,他的信號還沒有傳到距其最遠的站點,因此,他并不知最遠站點是否傳輸,此時他檢測到的總線仍是空閑,他仍繼續傳輸的狀態beginx:傳輸開始前等待檢測的狀態。endfrig:沒有碰撞,脆弱狀態結束。beftran:準備好分組傳輸。relbus:總線使用完畢。biginjam:放置其他站點傳輸要求(有沖突)。knowjam:確認傳輸出現沖突。jam:第二個分組傳輸擾狀態。endjam:干擾結束。begining:站點等待。begin:當前正要傳輸的第一個站點。
圖3 CSMA/CD的DSPN模型
變遷說明:thi:思考時間變遷,實施速率正比于thi中標記數量。back:后備時間變遷,實施速率正比于back中標記數量。first:進入第一個站點傳輸。dist:模擬兩站點之間距離的指數變遷。nocol:沒有碰撞,結束脆弱狀態,使位置endfrig變空。efrig:若沒有碰撞發生,他的實施使frig變空,截止dist實施。tran:進行并完成分組傳輸。beginx:占有總線。nobody:line中沒有傳輸要求,實施使總線處于空閑狀態bfree。somebody:line中有傳輸要求,則實施開始準備傳輸下面的分組begin。conf:因為有沖突,通道請空。senconf:確認沖突。jam:沖突干擾結束。endback:第一個沖突站點變為后備狀態,釋放總線。dela:
近似模擬一對站點的傳播延時。delay:數據包傳輸前所經歷的延時。started:只要第一個站點開始傳輸,他就從begining向beginjam移動token,以阻塞其他站點。 others:在脆弱狀態期間有其他站點發出傳輸要求,他把此要求于startjam中。baking:把token從sensejam移到back。
用DSPNexpress―NG工具分析模型的各項性能指標,DSPNexpress是德國Dortmund大學的Lindeman教授開發的DSPN軟件,DSPNexpress―NG是DSPNexpress的升級版,是功能強大的DSPN分析軟件[6]。
4 結 語
Petri網是一種適于系統描述與分析的數學模型,能夠很好地描述系統結構與系統行為,他在描述并發、沖突、同步等重要行為現象所表現出的優勢以及具有形式化步驟與數學圖論相支持的理論嚴密性,特別是其圖形表達直觀和便于編程實現的技術特點尤其適合并發任務系統的設計,在協議工程領域有著廣闊的前景。
參考文獻
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rip協議范文5
[關鍵詞] TRIPS協議 軟件產業 知識產權保護
一、TRIPS協議中關于計算機軟件保護的內容
TRIPS協議在很大程度上反映了以美國為代表的發達國家的立場,它擴大了知識產權的保護范圍,體現了高標準、高水平保護的原則。這一點在計算機軟件知識產權保護方面尤為突出。
1.對程序代碼的保護
TRIPS協議第10條第1款規定:“計算機程序,無論是原代碼還是目標代碼,都將作為文字作品根據伯尼爾公約(1971)保護?!薄恫疇柲峁s》是世界現行的國際版權保護條約,它的核心在于規定了每個締約國都應自動保護在伯爾尼聯盟所屬的其它各國中首先出版的作品和保護其作者是上述其他各國的公民或居民的未出版的作品。
2.保護期
TRIPS協議第12條規定:“除攝影作品或實用藝術作品外,……保護期將不短于自己許可出版之年底起50年,或在創作之后50年內未許可出版的情況下為自創作之年年底起50年”。 TRIPS協議的這一條,規定了對計算機程序版權的保護期不應少于50年。大家知道,計算機程序是一個發展極為迅速的高科技作品,一項軟件產品往往在十幾年甚至幾年內就被更新換代了。
3.軟件著作權侵權損害賠償的歸責
TRIPS協議第45條第1款規定:“對已知或有充分理由應知自己從事之活動系侵權的侵權人,司法當局應有權責令其向權利人支付足以彌補因侵犯知識產權而給權利持有人造成之損失的損害賠償費”。根據該款規定,不法行為人侵害著作權損害賠償的條件,是行為人在實施不法行為時,知道或應當知道自己實施的行為屬于侵犯他人知識產權的行為,即主觀上有過錯(故意或過失)。如果不知或不應知所實施的行為屬侵權行為,即主觀上無過錯,就不承擔損害賠償的責任。
4.出租權
TRIPS協議第11條中規定:“至少對于計算機程序和電影作品,締約方應該規定,其作者或者合法繼承人有權允許或禁止將他們具有版權作品原件或復制件向公眾出租。……對于計算機程序,此項義務不適用于程序本身不出租主題的情況?!备鶕@一規定,各締約方就應該把計算機程序的出租權列入程序權利人享有的專用權利之內。這實際上對計算機程序提供了高于一般文字作品的版權保護水平。
二、TRIPS協議下我國軟件知識產權保護法律對接問題
1.某些權利上沒有對接
TRIPS協議第11條規定:“至少對于計算機程序及電影作品,成員應授權其作者或作者的合法繼承人許可或禁止將其享有版權的作品原件或復制件向公眾進行商業性出租”。 TRIPS協議是把計算機軟件著作權人的出租權作為一項獨立的權利加以保護的。我國作為TRIPS協議的成員國之一,也應履行此項義務。但目前我國的《著作權法》、《計算機軟件保護條例》來說,均未對計算機軟件的出租權作出明確的規定。
2.某些權利的保護方式上沒有對接
TRIPS協議第10條規定,無論是以原代碼或以目標代碼表達的計算機程序,均應作為伯爾尼公約1971年文本所指的文字作品給予保護。但我國的《著作權法》、《計算機軟件保護條例》則規定計算機程序及文檔作為一個整體予以保護。顯然,我國這種立法方式即把計算機軟件納入版權法中,又使之處于版權法保護的范圍之外,與國際上通行的將計算機軟件作為普通文字作品來保護的慣例不符。
3.保護水平上沒有實現對接
從保護期限看,TRIPS協議規定軟件知識產權保護期限和一般著作權無異都是50年。我國的《計算機軟件保護條例》實際規定保護期是25年,軟件著作權人可以申請續展25年。從保護范圍看,TRIPS協議并不將軟件侵權的最終界限延伸到任何最終用戶。我國采取的則是將軟件侵權的最終界限延伸到所有最終用戶,即不論單位、家庭還是個人,不問其目的如何,只要使用未經授權軟件就構成侵權。
三、TRIPS協議下我國軟件企業的應對策略
1.企業要全面了解TRIPS規則,樹立知識產權保護意識
TRIPS規則是國際通行的知識產權保護國際條約,它提出了知識產權保護的一般規則和要求,同時又具有很大的靈活性,各國在運用其規則保護本國產業發展時,無不結合本國實際給予變通。所以,倘若我國軟件企業不去了解和掌握、運用這些知識產權規則,一方面將可能面臨嚴厲制裁(既有民事,還有刑事),同時又可能閑置自身應享有的知識產權的權利,造成一種巨大的浪費。因此,我國企業應對TRIPS協議策略首先應解決的問題就是研究TRIPS協議規則,樹立知識產權意識。
2.防止和抵御盜版、假冒等侵權行為
盜版、假冒行為往往給企業的危害是巨大的,有的是致命的,因此,企業一方面要加強防范措施,當發生侵權行為時,要注意收集證據,運用《TRIPS協定》和我國知識產權法律制度中的臨時措施等行政和司法救濟手段,及時有效地把侵權損失降至最低,以有效地保護自己的知識產權。同時,要求軟件企業也要加強自律,保證自己不使用、出售盜版產品,避免侵權行為。
3.密切關注《TRIPS協議》的發展趨勢
計算機軟件的一大特點是淘汰率高、更新速度快,相應的對其實施保護的要求和標準、規則也在不斷變化。所以,作為軟件企業在關注軟件技術創新的新趨勢同時,也要關注當前國際上軟件知識產權保護出現的新動向,以有效利用國際新規則來充分保護自己權益。
參考文獻:
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[關鍵詞] 胰島素信號通路; 胰島素受體底物2(IRS2); 瘦素受體(Ob-R); 葡萄糖轉運蛋白1(GLUT1);GLUT2
[Abstract] To observe the anti-hyperglycemic effect of Puerariae Lobatae Radix in hepatocyte insulin resistance(IR) models, and investigate its preliminary molecular mechanism. IR-HepG2 cell model was stably established with 1×10-9 mol?L-1 insulin plus 3.75×10-6 mol?L-1 dexamethasone treatment for 48 h according to optimized protocol in our research group. After IR-HepG2 cells were treated with different concentrations(5%,10% and 15%) of Puerariae Lobatae Radix-containing serum, cell viability was detected by CCK-8 assay; the glucose consumptions in IR-HepG2 cells were separately detected at different time points (12, 15, 18, 21, 24, 30, 36 h) by using glucose oxidase method; intracellular glycogen content was detected by anthrone method; and the protein expression levels of leptin receptor (Ob-R), insulin receptor substrate-2 (IRS2), glucose transporter 1(GLUT1) and GLUT2 were detected by Western blot assay. The results showed that Puerariae Lobatae Radix-containing serum (5%, 10% and 15%) had no significant effect on IR-HepG2 cell viability; 5% and 10% Puerariae Lobatae Radix-containing serum significantly increased glucose consumption of IR-HepG2 cells (P
[Key words] insulin resistance (IR); IRS2; Ob-R; GLUT1; GLUT2
眾多臨床實踐發現中藥在降糖調脂及治療2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)中注重調節人體的整體機能,作用溫和,長期使用具有較強的競爭優勢[1]。在中藥臨床辨證治療,葛根為主的系列經方廣泛用于糖尿病發生發展的不同階段。采用分子網絡藥理學方法發現,葛根主要成分葛根素、大豆苷元、染料木苷等均作用于胰島素信號PI3K,JNK通路,PI3K,JNK通路在胰島素信號轉導途徑中起著重要的作用,其異常的表達可能會影響葡萄糖轉運和合成、脂質代謝等[2]。已有研究發現葛根顆粒劑可明顯改善肥胖小鼠的糖脂代謝紊亂[3]。葛根煎劑能顯著降低糖尿病大鼠空腹血糖、游離脂肪酸、TNF-α的含量來提高胰島素敏感指數[4]。葛根主要藥效成分葛根素能改善T2DM患者血糖[5],葛根素治療糖尿病的主要作用機制可能與降血糖、抗氧化應激、抑制蛋白質非酶糖基化等相關[6]。
本課題組研究發現重用葛根的葛根芩連湯配伍干預糖尿病大鼠呈現更好的降糖降脂藥效,可有效減輕胰島素抵抗(insulin resistance,IR)。本課題組已采用血清藥理學方法發現葛根含藥血清可明顯提高IR-3T3-L1脂肪細胞降糖降脂作用,干預多個糖脂代謝相關基因表達來改善脂肪IR的作用[7]。本實驗采用先期優化胰島素加地塞米松的穩定體外肝IR胞模型[8],研究葛根含藥血清對IR-HepG2細胞糖代謝的影響及并初步探討降糖的相關分子機制,為葛根的方劑配伍和臨床精準用藥提供理論指導。
1 材料
1.1 藥物 人肝癌細胞系HepG2細胞購于北京鼎國生物科技有限公司(源于協和細胞庫)。葛根(批號912014,產地廣西,江西匯仁藥業有限公司),葛根素質量分數為5.4%,符合2015年版《中國藥典》標準。
1.2 動物 SPF級雄性SD大鼠,購于北京維通利華實驗動物技術有限公司,動物合格證號11400700119627。
1.3 試劑 葡萄糖測定試劑盒(上海榮盛生物藥業有限公司,GOD-POD法,批號361500);DMEM高糖培養基(Hyclone公司,批號NAE1396);胰島素(Sigma分裝);地塞米松(Sigma公司,批號#BCBC92609V);Cell Counting Kit-8(同仁化學研究所,批號JH620);鹽酸二甲雙胍(中國食品藥品檢定研究院,批號41DF-4HDKM);非諾貝特(中國食品藥品檢定研究院,批號41DF-4HKJM);GLUT1抗體(美國Millipore公司,批號#2430566);GLUT2抗體(美國Abcam公司,批號#ab921599);Ob-R抗體(美國Santa公司,批號L2673);IRS-2(美國CST公司,批號3089S);辣根酶標記山羊抗鼠二抗(聯科生物公司,批號#5103930)。
1.4 儀器 倒置顯微鏡(日本Olympus CKX41);CO2培養箱[賽默飛世爾科技(中國)有限公司];全波長酶標儀(Spectra Max Plus384,美國Molecular Devices);電泳儀、水平和垂直電泳槽、轉移槽(美國Bio-Rad公司);化學發光凝膠成像儀(美國Bio-Rad公司)。
2 方法
2.1 葛根含藥血清的制備及含量測定 參考本課題組已發表文獻的方法制備[7],簡述如下:稱取葛根藥材并加入8倍藥重的水,浸泡30~60 min;煮沸40 min后,減壓旋轉蒸發濃縮制備葛根水提液(1 g?mL-1),保存于4 ℃備用。SD雄性大鼠60只,體重(280±20) g,隨機分為空白血清組(40只),葛根含藥血清組(20只)。含藥血清組按每100 g大鼠體重給藥量2.5 mL給予葛根水提液灌胃制備,分裝-20 ℃保存。UPLC-MS檢測葛根成分葛根素和大豆苷元出峰時間及含量。
2.2 細胞培養 將凍存的HepG2細胞用15%FBS轉至細胞培養瓶中,放37 ℃,5%CO2培養箱中。待細胞接觸性抑制后,用10%FBS的DMEM培養基每3 d按1∶3傳代1次,待細胞從復蘇適應2周后,于對數生長期進行實驗。
2.3 IR-HepG2細胞模型建立 參考本課題先期優化肝IR模型建立方法[8],用1×10-9mol?L-1胰島素加3.75×10-6 mol?L-1地塞米松培養誘導48 h后,棄去培養液,PBS洗滌2次,再用培養基37 ℃孵育20 min;重復上述過程1次,換上無血清培養液孵育24 h后,檢測各組細胞培養基上清液中葡萄糖含量,計算葡萄糖消耗量。
2.4 對IR-HepG2細胞葡萄糖消耗量的影響 復制2.3項中的模型,給藥分組為正常組,IR組,二甲雙胍組(2 mmol?L-1),5%,10%,15%葛根含藥血清分組,每組都補大鼠空白血清至總血清含量為15%,在給藥12,15,18,21,24,30,36 h分別采用葡萄糖氧化酶法檢測其上清液中葡萄糖含量,參照文獻加以改進[9],以無細胞的空白孔為對照,以起始葡萄糖濃度減去各時間點葡萄糖濃度來計算葡萄糖消耗量。