基于FPGA的ORUDP協(xié)議棧設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間：2020-12-10 08:44
為實現(xiàn)高效可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,依據(jù)RUDP草案并引入TCP可靠機(jī)制,設(shè)計一種基于消息包、面向連接的高速可靠網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議ORUDP。通過創(chuàng)建確認(rèn)機(jī)制、重傳機(jī)制、流量控制機(jī)制和雙隊列加速機(jī)制等實現(xiàn)基本協(xié)議,選擇現(xiàn)場可編程邏輯門陣列進(jìn)行ORUDP協(xié)議棧的邏輯設(shè)計和實現(xiàn),在Modlesim仿真工具上完成所有設(shè)計模塊的功能仿真。通過搭建測試環(huán)境對ORUDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行測試,結(jié)果表明,ORUDP不僅能夠可靠傳輸數(shù)據(jù)包,解決數(shù)據(jù)包丟失、亂序、重復(fù)到達(dá)等問題,且在包文較短、資源占用較少的情況下仍然具有較快的傳輸速度。
【文章來源】：計算機(jī)工程. 2020年06期 第155-163頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
TCP協(xié)議格式
UDP即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,與TCP協(xié)議相比,UDP協(xié)議較為簡單,它的特點是提供無連接、盡最大努力交付基于消息包的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)[14]。由于其無連接性,因此不需要設(shè)計建立連接與連接釋放的功能,可以節(jié)省部分資源,此外它不提供可靠服務(wù)[15],故不需要維護(hù)待確認(rèn)數(shù)據(jù),進(jìn)一步節(jié)約了資源,同時也節(jié)省了重傳、等待確認(rèn)的時間。因為UDP協(xié)議不提供流量控制,所以會節(jié)省用來控制流量的資源[16]。綜上,UDP協(xié)議以損失可靠性為代價換來極高的傳輸效率[17]。UDP協(xié)議由源端口號、目的端口號、長度、校驗和4個部分組成,協(xié)議格式如圖2所示。1.3 ORUDP方案設(shè)計
ORUDP協(xié)議是在原有的 UDP 協(xié)議首部填加一些控制字段形成的一種面向連接、基于消息包的傳輸協(xié)議,從網(wǎng)絡(luò)參考模型的角度來看同樣是介于應(yīng)用層和UDP傳輸協(xié)議層之間的一層,其層級結(jié)構(gòu)如圖3所示,它的存在只是為了增加UDP協(xié)議的可靠性。2.1.2 ORUDP格式與字段含義
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TCP/IP相關(guān)協(xié)議及其應(yīng)用[J]. 楊小凡. 通訊世界. 2019(01)
[2]基于TCP/IP的傳輸控制協(xié)議實驗設(shè)計與仿真實現(xiàn)[J]. 滕艷平,谷文成,杜鵑,孫曉濱. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]基于Nucleus操作系統(tǒng)實現(xiàn)TCP和UDP協(xié)議通信[J]. 汪洋,禹珉. 軟件工程. 2018(09)
[4]基于FPGA的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王文,鄭建生. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(08)
[5]基于用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的可靠網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計[J]. 王熙然. 計算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(02)
[6]TCP/IP技術(shù)淺談[J]. 楊紅敏. 科學(xué)之友. 2011(18)
[7]衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中基于UDP的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議[J]. 萬國府,劉貴全,劉朋熙. 信息安全與通信保密. 2007(06)
碩士論文
[1]基于UDP的數(shù)據(jù)傳輸可靠性保障機(jī)制研究及應(yīng)用[D]. 陳佳.西安理工大學(xué) 2017
[2]R~2UDP協(xié)議棧在FPGA上的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉源.太原理工大學(xué) 2017
[3]基于TCP/IP的PET高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D]. 胡啟斌.成都理工大學(xué) 2016
[4]網(wǎng)絡(luò)多媒體通信系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 南春輝.中北大學(xué) 2013
[5]一種增強(qiáng)型可靠UDP的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 靳海力.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號：2908413
【文章來源】：計算機(jī)工程. 2020年06期 第155-163頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
TCP協(xié)議格式
UDP即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,與TCP協(xié)議相比,UDP協(xié)議較為簡單,它的特點是提供無連接、盡最大努力交付基于消息包的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)[14]。由于其無連接性,因此不需要設(shè)計建立連接與連接釋放的功能,可以節(jié)省部分資源,此外它不提供可靠服務(wù)[15],故不需要維護(hù)待確認(rèn)數(shù)據(jù),進(jìn)一步節(jié)約了資源,同時也節(jié)省了重傳、等待確認(rèn)的時間。因為UDP協(xié)議不提供流量控制,所以會節(jié)省用來控制流量的資源[16]。綜上,UDP協(xié)議以損失可靠性為代價換來極高的傳輸效率[17]。UDP協(xié)議由源端口號、目的端口號、長度、校驗和4個部分組成,協(xié)議格式如圖2所示。1.3 ORUDP方案設(shè)計
ORUDP協(xié)議是在原有的 UDP 協(xié)議首部填加一些控制字段形成的一種面向連接、基于消息包的傳輸協(xié)議,從網(wǎng)絡(luò)參考模型的角度來看同樣是介于應(yīng)用層和UDP傳輸協(xié)議層之間的一層,其層級結(jié)構(gòu)如圖3所示,它的存在只是為了增加UDP協(xié)議的可靠性。2.1.2 ORUDP格式與字段含義
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TCP/IP相關(guān)協(xié)議及其應(yīng)用[J]. 楊小凡. 通訊世界. 2019(01)
[2]基于TCP/IP的傳輸控制協(xié)議實驗設(shè)計與仿真實現(xiàn)[J]. 滕艷平,谷文成,杜鵑,孫曉濱. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[3]基于Nucleus操作系統(tǒng)實現(xiàn)TCP和UDP協(xié)議通信[J]. 汪洋,禹珉. 軟件工程. 2018(09)
[4]基于FPGA的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王文,鄭建生. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(08)
[5]基于用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的可靠網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)計[J]. 王熙然. 計算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(02)
[6]TCP/IP技術(shù)淺談[J]. 楊紅敏. 科學(xué)之友. 2011(18)
[7]衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中基于UDP的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議[J]. 萬國府,劉貴全,劉朋熙. 信息安全與通信保密. 2007(06)
碩士論文
[1]基于UDP的數(shù)據(jù)傳輸可靠性保障機(jī)制研究及應(yīng)用[D]. 陳佳.西安理工大學(xué) 2017
[2]R~2UDP協(xié)議棧在FPGA上的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉源.太原理工大學(xué) 2017
[3]基于TCP/IP的PET高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D]. 胡啟斌.成都理工大學(xué) 2016
[4]網(wǎng)絡(luò)多媒體通信系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 南春輝.中北大學(xué) 2013
[5]一種增強(qiáng)型可靠UDP的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 靳海力.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號：2908413
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