基于UDP/IP的可靠用户数据报协议的设计与实现
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摘要
近年来嵌入式技术的应用日益广泛。在数字机床，智能工具，以及通信行业等各行业中，嵌入式技术正在广泛的应用。在嵌入式应用系统中，通常包含很多功能不同的设备，分布的处理机之间用通信链路连接起来，因此如何实现各处理机间实时的、可靠的数据通信，即解决嵌入式分布系统中的进程间可靠、高效通信的问题，就成为一个关键。
通常选用传输层控制协议(TCP)或简单流传输协议(SCTP)实现进程间数据的可靠传递。但这两种协议都不能很好的满足嵌入式实时系统对可靠性和实时性的要求。
本文根据可靠UDP(Reliable UDP,RUDP)协议草案，设计了RUDP通信软件模块，目的是实现嵌入式分布系统中进程间可靠、高效的通信。
Recently, the embedded technology is widely used. Such as the digital machine and intelligent tool and communication oriented applications,it's widly used. In general, there are a lot of equipments in embedded application system. The distributed processors are connected by the communication link. So it is important to implement the real-time and reliable data communication among these processors.
TCP and SCTP are usually chosen to implement the data transmission with highly reliability , which must transfer data reliably. But TCP and SCTP can not satisfy the request of real time and reliability in embedded system.
In this study, the RUDP(Reliable UDP) software module is proposed to implement the data transmission with reliability and high efficiency among the multiple processors based the theory of RUDP draft.
通常选用传输层控制协议(TCP)或简单流传输协议(SCTP)实现进程间数据的可靠传递。但这两种协议都不能很好的满足嵌入式实时系统对可靠性和实时性的要求。
本文根据可靠UDP(Reliable UDP,RUDP)协议草案，设计了RUDP通信软件模块，目的是实现嵌入式分布系统中进程间可靠、高效的通信。
Recently, the embedded technology is widely used. Such as the digital machine and intelligent tool and communication oriented applications,it's widly used. In general, there are a lot of equipments in embedded application system. The distributed processors are connected by the communication link. So it is important to implement the real-time and reliable data communication among these processors.
TCP and SCTP are usually chosen to implement the data transmission with highly reliability , which must transfer data reliably. But TCP and SCTP can not satisfy the request of real time and reliability in embedded system.
In this study, the RUDP(Reliable UDP) software module is proposed to implement the data transmission with reliability and high efficiency among the multiple processors based the theory of RUDP draft.
引文
1 崔沅，张剑云，分布式控制系统内部强实时通信研究，计算机工程，2002，(12)：31～35
2 徐长梅，分布式操作系统中的进程通信机制，长沙大学学报，2002，(2)：68～73
3 Thorns Lee，Windows 2000 TCP／IP协议和服务技术参考，人民邮电出版社，1999，(3)：338～346
4 王新生，何立，TCP／IP协议的安全性研究，燕山大学学报，2000，(4)：119～122
5 赖不英，基于UDP的通讯协议，计算机学会．学术论坛，2001：87～92
6 T.BOVA，Reliable UDP Protocol Draft,1999: 258～262
7 孔祥营，柏桂枝，嵌入式实时操作系统Vxworks及其开发环境Tornado，中国电力出版社，2001：6～10
8 张煦，数据通信的近年发展趋势，电信工程技术与标准化，2001，(4)：67～70
9 中兴内部资料，操作系统源码及全套设计文档
10 Transmission Control Protocol. [S]. RFC 793, 1981:111～125
11 Seonho Choi, Temporally Enhanced Erasure Codes for Reliable Communication Protocols, Computer Network, 2002, (6):703～730
12 Feng W, Kandlur D, Understanding and Improving TCP Performance over Networks with Minimum Rate Guarantees, IEEE/ACM Trans on Networds, 1999, (2):173～186
13 周明天，汪文勇，TCP／IP网络原理与技术[M]，清华大学出版社，1997：110～114
14 张大陆，刘畅，基于带宽充分利用的TCP友好拥塞控制机制，计算机工程，2003：33～37
15 J. Postel, User Datagram Protocol. [S]. RFC 768.28,1980:223～230
16 鲁宏伟，基于UDP传输协议的包丢失和失序处理，计算机工程与应用，2001，(2)：48～55
17 薛沛林，张会汀，郑力明，基于UDP／IP的多媒体数据传输，计算机工程与应用．2001，(8)：118～126
18 于晓丽，吴建平，用户数据报协议的一致性测试研究，计算机工程，2002，(12)：43～46
19 Streaming Control Transmission Protocol. [S], 2000:50～74
20 白刚，王充钢，隆克平，流控制传输协议SCTP及其性能分析与应用，北京邮电大学学报，2001，(4)：37～41
21 M.Mathis, TCP Selective Acknowledgment Options, 1996:98～103
22 B girod, K Stuhlmuller, M link, U Horn, Packet Loss Resilient Internet Video Streaming SPIE Visual Conmunication and Image Processing 99, San Jose, CA, USA, 1999:124～130
23 Injong Rhee, Nalathambi Balaguru, Geore N.Rouskas, Scalabel TCP-like Congestion Control for Reliable Multicast, Computer Network, 2002, (5):553～575
24 Gideon Cohen, Neural Networks Implimentations to Control Real-Time Manufacturing Systems, Computer Integrated Manufacturing Systems, 1998, (4):243～251
25 曾梦涛，单片机上Internet网，长沙大学学报，2001，(2)：61～64
26 张虹，UDP与TCP结合实现多进程通信，中山大学学报，2002，(7)：121～124
27 李芳敏，叶澄清，李仁发，支持最少速率保证的UDP拥塞控制机制，计算机研究与发展，2001，(8)：988～993
28 Reliable UDP Protocol Draf t_ietf_sigtran_reliable_udp_00.txt.T, Bova T.Krivorunchka, Ciscosystems, 1999:241～247
29 David Velten, Reliable Data Protocol. [S]. RFC 908, 1984:25～46
30 蒋东兴，Windows Sockets网络编程大全，清华大学出版社，1998：78～109
31 Tornado User's Guide, WinderRiver System. Inc
32 Douglas E．Comer，用TCP／IP进行网际互连，电子工业出版社，1998：48～60
33 TCP／IP UNIX版本源代码
34 A.T.Haghighat, K.Faez, S.Khorsandi, Design of New Real-Time Models for Tight Upper Bound Approximation of Cell Loss Ratio In ATM Networks, Computer Communication, 2001, (6):1225～1239
35 Feng W, Kandlur D, Saha D et al, A self-configuring RED gateway, In: Proc of IEEE N FOCOM '99, New York, IEEE Computer Society Press, 1999, (5):71～77
36 William Stallings，操作系统一内核与设计原理，第4版，电子工业出版社，2001：54～62
37 Nico Kuijpers, Paul Van Gool, HansJense, A Componet Architecture for Simulator Development, Fall Simulation Interoperability Workshop, Orlando, 1998, (7):59～64
38 Ali Tozkapan, Omer Klrca, Chia-Shin Chung, Abranch and Bound Algorithm to Minimize the Total Weighted Flowtime for the Two-Stage Assembly Scheduling Problem, Computer & Operations Research, 2003, (4):309～320
39 F.Xabier Albizuri, Manuel Grana, Bogdan Raducanu, Statistical Transmission Delay
Guarantce for Nonreal-Time Traffic Multiplexed with Real-Time Traffic, Computer Communication, 2003, (11):1365～1375
40 刘谋用，葛霁光，实时分布式操作系统中共享对象通信模型的实现，计算机研究与发展，1999，(3)：22～28
41 耿彤，多处理机操作系统模型新设想，电力学报，1999，(2)：49～54
42 臧天仪，李莲治，群机进程间通讯，小型微型计算机系统，1999，(10)：66～70
43 梁海勇，李德昌，刘纪明，利用Sockets实现Internet点对点数据传送，吉林大学学报，2002，(1)：47～51
44 J C Bolot, Characterizing end-to-end Packet Delay and Loss in the Internet, Journal of High-Speed Networks, 1993, (12):305～353
45 许欢庆，赵晨，WIN32进程间通信技术，电脑学习，1999，(5)24～29
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Guarantce for Nonreal-Time Traffic Multiplexed with Real-Time Traffic, Computer Communication, 2003, (11):1365～1375
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