数据包接收
❶ 数据包发送和接收在OSI各层的作用
(1)物理层(Physical Layer) 物理层是OSI参考模型的最低层,它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。为此,该层定义了物理链路的建立、维护和拆除有关的机械、电气、功能和规程特性。 包括信号线的功能、“0”和“1”信号的电平表示、数据传输速率、物理连接器规格及其相关的属性等。物理层的作用是通过传输介质发送和接收二进制比特流。 (2)数据链路层(Data Link Layer) 数据链路层是为网络层提供服务的,解决两个相邻结点之间的通信问题,传送的协议数据单元称为数据帧。 数据帧中包含物理地址(又称MAC地址)、控制码、数据及校验码等信息。该层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段,将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的数据链路。 此外,数据链路层还要协调收发双方的数据传输速率,即进行流量控制,以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。 (3)网络层(Network Layer) 网络层是为传输层提供服务的,传送的协议数据单元称为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题,即通过路径选择算法(路由)将数据包送到目的地。另外,为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞,需要对流入的数据包数量进行控制(拥塞控制)。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时,还要解决网际互连的问题。 (4)传输层(Transport Layer) 传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。 传输层传送的协议数据单元称为段或报文。 (5)会话层(Session Layer) 会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信(对话),即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念。例如,一个交互的用户会话以登录到计算机开始,以注销结束。 (6)表示层(Presentation Layer) 表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题,以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出。如果必要,该层可提供一种标准表示形式,用于将计算机内部的多种数据表示格式转换成网络通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。 (7)应用层(Application Layer) 应用层是OSI参考模型的最高层,是用户与网络的接口。该层通过应用程序来完成网络用户的应用需求,如文件传输、收发电子邮件等。
❷ 路由器状态里面的接收发送数据包 应该怎么理解他
数据包只是你在上网时,与对方服务器通讯时才产生的。是代表你和你所连接的服务器之间的通讯情况,每秒数据多说明
数据交换
量大,数据少说明需要交换的数据少,不能单纯说多就是网速快,少就是慢,得看实际情况。
❸ 串口中怎样接收一个完整数据包的解析
这里以串口作为传输媒介,介绍下怎样来发送接收一个完整的数据包。过程涉及到封包与解包。设计一个良好的包传输机制很有利于数据传输的稳定性以及正确性。串口只是一种传输媒介,这种包机制同时也可以用于SPI,I2C的总线下的数据传输。在单片机通信系统(多机通信以及PC与单片机通信)中,是很常见的问题。
一、根据帧头帧尾或者帧长检测一个数据帧
1、帧头+数据+校验+帧尾
这是一个典型的方案,但是对帧头与帧尾在设计的时候都要注意,也就是说帧头、帧尾不能在所传输的数据域中出现,一旦出现可能就被误判。如果用中断来接收的话,程序基本可以这么实现:
unsigned char recstatu;//表示是否处于一个正在接收数据包的状态
unsigned char ccnt; //计数
unsigned char packerflag;//是否接收到一个完整的数据包标志
unsigned char rxbuf[100];//接收数据的缓冲区
void UartHandler()
{
unsigned char tmpch;
tmpch = UARTRBR;
if(tmpch 是包头) //检测是否是包头
{
recstatu = 1;
ccnt = 0 ;
packerflag = 0;
return ;
}
if(tmpch是包尾) //检测是否是包尾
{
recstatu = 0;
packerflag = 1; //用于告知系统已经接收到一个完整的数据包
return ;
}
if(recstatu ==1) //是否处于接收数据包状态
{
rxbuf[ccnt++] = tmpch;
}
}
上面也就是接收一个数据包,但是再次提醒,包头和包尾不能在数据域中出现,一旦出现将会出现误判。另外一个。数据的校验算法是很必要的,在数据传输中,由于受到干扰,很难免有时出现数据错误,加上校验码可在发现数据传输错误时,可以要求数据的另一方重新发送,或是进行简单的丢弃处理。校验算法不一定要很复杂,普通的加和,异或,以及循环冗余都是可以的。我上面的接收程序在接收数据时,已经将包头和包尾去掉,这些可以根据自己的需求加上,关键是要理解原理。
上述包协议出现了以下的几种变种:
1.1 帧头+数据长度+数据+校验值
1.2包长+校验值
上面两种其实都是知道了数据包的长度,然后根据接收字节的长度来判断一个完整的数据包。例如,定义一个数据包的长度为256字节,那我们就可以一直接收,直到接收到256个字节,就认为是一个数据包。但是,会不会存在问题呢?比如说从机向主机发送数据,发送了一半,掉电,重启,开机后继续发送,这很明显接收到的数据就不对了,所以此时很有必要定义一个超限时间,比如我们可以维护下面这样的一个结构体。
struct uartrd{
char rd[ 256];
unsigned int timeout;
}
成员变量rd用来存放接收到的数据字节;成员变量timeout用来维护超时值,这里主要讨论这个。这个数值怎么维护呢,可以用一个定时器来维护,以可以放在普通的滴答中断里面来维护,也可以根据系统运行一条指令的周期,在自己的循环中来维护,给其设置个初值,比如说100,当有第一个数据到来以后,timeout在指定的时间就会减少1,减少到0时,就认为超时,不论是否接收到足够的数据,都应该抛弃。
二、根据接收超时来判断一个数据包
2.1 数据+校验
核心思想是如果在达到一定的时间没有接受到数据,就认为数据包接收完成。modbus协议里就有通过时间间隔来判断帧结束的。具体实现是要使用一个定时器,在接收到第一个数据时候,开启定时器,在接收到一个数据时候,就将定时器清零,让定时器重新开始计时,如果设定的超时时间到(超时时间长度可以设置为5个正常接收的周期),则认为在这一段时间内没有接受到新的数据,就认为接收到一个完整的数据包了。流程大体如下图所示:
进行一个简单的小的总结,上述几种方法都还是较为常用的,在具体的实现上,可以根据具体的实际情况,设计出具体的通讯协议。数据校验位,有时候感觉不出来其重要性,但是一定要加上,对数据进行一个相关的验证还是必要的。现在很在MCU都带有FIFO,DMA等功能,所以有时候利用上这些特性,可以设计出更好的通讯方式。有的人问在接受串口数据时候是应该中断一次接收一个,还是进入中断后接收一段数据呢,我认为应该中断接收一个,因为CPU是很快的,至少对于串口是这样,在接受每个数据的间隔期间,处理器还是可以做些其他工作的。这是在裸机下的模型。在多线程中,那就可以直接建立一个数据接收线程。