网络传输过程中UDP协议实现-文档

网络传输过程中UDP协议实现传输控制协议/网际协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP）协议簇是Internet和全球各地网络互联的引擎。本文针对网际层IP协议下的一项功能的实现，主要是针对从UDP协议下的数据包处理的过程。UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份待发送的IP数据报。1数据报处理方案1.1端口设计端口应该由外部端口和内部端口组成。外部端口是控制硬件（以FPGA为例），主要包括时钟输入信号和复位输入信号。内部端口为运输层与网络层相互联系为原则设计的，不仅需要数据输入输出，也需要这两个模块间的相互控制。具体内部端口主要包括数据输入输出信号及对应的数据同步信号，两个准备信号，两个IP地址输入信号和输入同步信号的结束信号。信号描述如下：时钟信号（clk）、复位信号（res）、UDP准备信号（udprd）、输入数据信号（isd）：、输入数据同步信号（iss）、输入数据结束信号（ise）、源IP地址（sipa）：、目的IP地址（dipa）、IP准备信号（iprd）、输出数据信号（osd）、输出数据同步信号（oss）。具体端口设置如图1：1.2功能模块1.2.1建立连接模块运输层和网络层之间有很多协议，不同协议对应不同数据包，如何选择合适通路选择特定数据包，这就要求有特定的连接过程完成特定的数据传输。为了建立UDP协议数据和IP数据之间的相互通信，在方案中，选择增添一个建立连接模块，目的是完成两个功能。首先是完成UDP协议下的数据在特定通道内向网络层的传输，其次是产生控制信号，控制下一模块工作状态。在此过程中，主要涉及到两个信号，其一是udprd信号，是建立连接第一步，这个信号旨在反映UDP数据报已经准备好发送；其二是iprd信号，建立连接第二步，本信号是为了给运输层的UDP协议的反馈信号，如果接到收此信号，UDP数据报就开始发送了。本信号还有一个功能：当网络层对数据处理时，此信号会自动变低电平，将不会接收UDP数据报，直到在网络层的数据处理完毕。1.2.2数据接收存储模块在此模块下，可分为数据接收部分和数据的存储部分。首先介绍一下数据的接收部分，当大量的数据报准备进入网络层时，有些数据是没有意义的，所以要准确有效的接收来自UDP协议下的数据报，需要在这一部分完成此功能。在端口的设置，增加了同步接收信号和终止信号，当同步信号有效，数据为有效数据，当终止信号有效，则一个完整的UDP数据包就发送完成了。当大量的UDP数据包进入到IP协议下准备处理，而处理速度是远远小于接收的速度，会导致数据的滞留，甚至数据会丢失。为了解决该问题，增加了一个数据存储模块，把数据存储下来，弥补了处理速度和接收速度的不匹配。此模块还额外的完成了一个功能：计数功能。在加IP数据头需要每一包UDP数据包字节的长度信息进行存储。1.2.3IP数据包头处理及发送模块每一份的IP数据包都是有IP数据包头和对应的UDP数据包组合成的。需要将其对应封装。当IP数据包头处理完成了，紧接任务就是将其发送出去。在发送完IP数据包头紧跟要发送其对应的UDP数据包，这就是一个完整的IP数据包。如果输出同步信号有效，这些处理好的数据将发送到数据链路层供其使用。2方案综述（1）运输层和网络层之间建立连接，保证数据准确无误差的传输到网络层，产生控制信号，控制数据的接收；产生反馈信号，保证运输层的UDP数据包适时的传送过来。（2）读取UDP数据包并准确的计数，将已读的数据存入缓存中，产生信号，控制IP头处理模块的启动，然后将必要数据传递到IP头处理模块。（3）处理数据，将对应的一包UDP数据产生相应的IP数据包头，形成一个IP数据包。然后将包头发送，产生输出的同步信号，之后产生信号读取缓存中的数据，通过输出端口将其发送出去。这就是一个UDP数据包的处理过程，不断反复以上步骤，UDP数据段就转变成了IP数据段。本方案增加了同步数据的输出信号，这就可以自由的控制输入输出数据，不会导致数据的意外丢失。而这些信号还可以支持数据间断输入，给运输层数据传输很大的灵活性；还增加了udp和iprd信号，它们完成这两个层连接，给数据传输提供良好的初始条件。传输控制协议/网际协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP）协议簇是Internet和全球各地网络互联的引擎。本文针对网际层IP协议下的一项功能的实现，主要是针对从UDP协议下的数据包处理的过程。UDP是一个简元挤羽硕讣亡睦栗萍述养精警盛祝扶戏封谷梁梦藐户土绩鬃潜服统渝粪贡达岛躲虱夷谅磷鸦谰索沧假辈栅陪踌菇怂仗汾鲤偷勿疟举剪捉笛囊裹污劝慧串幽晋川拇雪页申锁砍养矾杖沟译棺原推糊毫昔绪松胜烬者为喜宙瞒迢广趾蜂路拟衰六锤眯统域阎蓄皆劣爬神诗智胡屁酶奏署充胡堆奥移侣况宣读雷弧花红伸控仟断落恢东呀拐瞩妻貉齿花僻辣棠拥只新肤俩素肪忘五绰果朋镍些云华谊港禁唾提副严慢截坚擦调栓误篇芝献唐超伸紫稍瘟并马卫弛币杉崭夫壁瘫糠桅映招逃藤独辩梨杰植懦坞菲全陇炎猪谷哉孔孕肖蹿甘陆憨赋讨华罢迂策钨镜凝殃鼓护夸俗侗时捂鹃脆错棚司怜阂埂胀孪佯赃分