1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（Transmission Control Protocol/ Internet Protocol，TCP/IP）協(xié)議簇是Internet 和全球各地網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的引擎。本文針對網(wǎng)際層IP協(xié)議下的一項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，主要是針對從UDP協(xié)議下的數(shù)據(jù)包處理的過程。UDP是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議：進(jìn)程的每個輸出操作都正好產(chǎn)生一個UDP數(shù)據(jù)報(bào)，并組裝成一份待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)。 1數(shù)據(jù)報(bào)處理方案 1.1端口設(shè)計(jì) 端口應(yīng)該由外部端

2、口和內(nèi)部端口組成。外部端口是控制硬件（以FPGA為例），主要包括時(shí)鐘輸入信號和復(fù)位輸入信號。內(nèi)部端口為運(yùn)輸層與網(wǎng)絡(luò)層相互聯(lián)系為原則設(shè)計(jì)的，不僅需要數(shù)據(jù)輸入輸出，也需要這兩個模塊間的相互控制。具體內(nèi)部端口主要包括數(shù)據(jù)輸入輸出信號及對應(yīng)的數(shù)據(jù)同步信號，兩個準(zhǔn)備信號，兩個IP地址輸入信號和輸入同步信號的結(jié)束信號。信號描述如下： 時(shí)鐘信號（clk）、復(fù)位信號（res）、UDP準(zhǔn)備信號（udprd）、輸入數(shù)據(jù)信號（isd）：、輸入數(shù)據(jù)同步信號（iss）、輸入數(shù)據(jù)結(jié)束信號（ise）、源IP地址（sipa）：、目的IP地址（dipa）、IP準(zhǔn)備信號（iprd）、輸出數(shù)據(jù)信號（osd）、輸出數(shù)據(jù)同步信號（os

3、s）。 具體端口設(shè)置如圖1： 1.2 功能模塊 1.2.1 建立連接模塊 運(yùn)輸層和網(wǎng)絡(luò)層之間有很多協(xié)議，不同協(xié)議對應(yīng)不同數(shù)據(jù)包，如何選擇合適通路選擇特定數(shù)據(jù)包，這就要求有特定的連接過程完成特定的數(shù)據(jù)傳輸。 為了建立UDP協(xié)議數(shù)據(jù)和IP數(shù)據(jù)之間的相互通信，在方案中，選擇增添一個建立連接模塊，目的是完成兩個功能。首先是完成UDP協(xié)議下的數(shù)據(jù)在特定通道內(nèi)向網(wǎng)絡(luò)層的傳輸，其次是產(chǎn)生控制信號，控制下一模塊工作狀態(tài)。在此過程中，主要涉及到兩個信號，其一是udprd信號，是建立連接第一步，這個信號旨在反映UDP數(shù)據(jù)報(bào)已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送；其二是iprd信號，建立連接第二步，本信號是為了給運(yùn)輸層的UDP協(xié)議的反饋信

4、號，如果接到收此信號，UDP數(shù)據(jù)報(bào)就開始發(fā)送了。本信號還有一個功能：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)處理時(shí)，此信號會自動變低電平，將不會接收UDP數(shù)據(jù)報(bào)，直到在網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)處理完畢。 1.2.2 數(shù)據(jù)接收存儲模塊 在此模塊下，可分為數(shù)據(jù)接收部分和數(shù)據(jù)的存儲部分。 首先介紹一下數(shù)據(jù)的接收部分，當(dāng)大量的數(shù)據(jù)報(bào)準(zhǔn)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，有些數(shù)據(jù)是沒有意義的，所以要準(zhǔn)確有效的接收來自UDP協(xié)議下的數(shù)據(jù)報(bào)，需要在這一部分完成此功能。在端口的設(shè)置，增加了同步接收信號和終止信號，當(dāng)同步信號有效，數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，當(dāng)終止信號有效，則一個完整的UDP數(shù)據(jù)包就發(fā)送完成了。 當(dāng)大量的UDP數(shù)據(jù)包進(jìn)入到IP協(xié)議下準(zhǔn)備處理，而處理速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于接

5、收的速度，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的滯留，甚至數(shù)據(jù)會丟失。為了解決該問題，增加了一個數(shù)據(jù)存儲模塊，把數(shù)據(jù)存儲下來，彌補(bǔ)了處理速度和接收速度的不匹配。 此模塊還額外的完成了一個功能：計(jì)數(shù)功能。在加I P數(shù)據(jù)頭需要每一包UDP數(shù)據(jù)包字節(jié)的長度信息進(jìn)行存儲。 1.2.3 IP數(shù)據(jù)包頭處理及發(fā)送模塊 每一份的IP數(shù)據(jù)包都是有IP數(shù)據(jù)包頭和對應(yīng)的UDP數(shù)據(jù)包組合成的。需要將其對應(yīng)封裝。 當(dāng)IP數(shù)據(jù)包頭處理完成了，緊接任務(wù)就是將其發(fā)送出去。在發(fā)送完IP數(shù)據(jù)包頭緊跟要發(fā)送其對應(yīng)的UDP數(shù)據(jù)包，這就是一個完整的IP數(shù)據(jù)包。如果輸出同步信號有效，這些處理好的數(shù)據(jù)將發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈路層供其使用。 2方案綜述 （1）運(yùn)輸層和網(wǎng)絡(luò)層之間建立連接，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤差的傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，產(chǎn)生控制信號，控制數(shù)據(jù)的接收；產(chǎn)生反饋信號，保證運(yùn)輸層的UDP數(shù)據(jù)包適時(shí)的傳送過來。（2）讀取UDP數(shù)據(jù)包并準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)，將已讀的數(shù)據(jù)存入緩存中，產(chǎn)生信號，控制IP頭處理模塊的啟動，然后將必要數(shù)據(jù)傳遞到IP頭處理模塊。（3）處理數(shù)據(jù)，將對應(yīng)的一包UDP數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的IP數(shù)據(jù)包頭，形成一個IP數(shù)據(jù)包。然后將包頭發(fā)送，產(chǎn)生輸出的同步信號，之后產(chǎn)生信號讀取緩存中的數(shù)據(jù)，通過輸出端口將其發(fā)送出去。 這就是一個UDP數(shù)據(jù)包的處理過程，不斷反復(fù)以上步驟，UDP數(shù)據(jù)段就轉(zhuǎn)變成了IP數(shù)據(jù)段。 本方案增加了同步數(shù)據(jù)的輸出信號，這就可以自由的