UDP 协议有何属性,优势和特性?


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描述:
UDP 是一种简单快速的数据传输协议。它位于 ISO-OSI 参考模型的第 4 层(传输层),因而也是基于 IP 层(第 3 层)。所以数据接收均采用 IP 地址进行寻址。由于发送的数据包中仅加入了少量的管理信息,与 TCP/IP 相比可获得更高的数据吞吐量。n

UDP 协议有何属性,优势和特性?
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图 01 - 在 ISO-OSI 参考模型中的位置n

UDP 协议的属性:
为了满足快速数据传输的需求,UDP 协议仅提供基本功能,因此通信伙伴间的数据并非进行尽力交换。此外 UDP 不具有如 TCP/IP 中的安全机制。UDP 协议为面向数据包的传输,而非面向连接。n

UDP 协议有何属性,优势和特性?
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图 02 - UDP 数据报文的结构n

套接字和端口:
在多任务操作系统中可以同时运行多个进程,而每个进程可提供多项服务。每个进程均可进行独立寻址。
因此,在 TCP/IP 和 UDP 中均定义了特殊的接口,或者说端口,用于数据通信。这种将主机到主机扩展至进程到进程的转换被称为应用多路复用和多路分离(application multiplexing and demulatiplexing)。n

套接字中的端口号( 本地和远程) 与 站IP 地址用于定义用户程序在整个网络中的唯一地址。因此,使用套接字可将每个进程的服务定位在网络中的某一站点。n

在 SIMATIC 环境中,在一个 CPU 中无法建立"同时运行的" 进程或者用户程序。但是,可能同时开始多项通信任务。为了在此处也使用上文提到的唯一寻址,必须通过连接组态进行相应的设置。连接类型( 在 SIMATIC 网络组态界面 NetPro 中):

连接类型 描述
指定的 UDP 连接
( 点到点 )
- 明确了本地站点及连接伙伴
- 连接伙伴可在同一或不同 STEP 7 项目中进行组态
未指定的 UDP 连接 1) - 在连接配置中仅定义了本地站点
- 通过块调用并使用端口和 IP 地址对伙伴进行寻址
广播 1) - 一个主动站向所有其他站点发送数据
组播 1) - 一个主动站向一组明确站点发送数据

1) 无法在开放式以太网通信的 CPU 组态

UDP 协议的性能数据和数量指标:

条目 性能数据 附加信息
定义 RFC 768 公开
传输介质 电缆,光纤,无线电
传输速率 取决于网络,最高 1 Gbit
可连接的设备及访问过程 - 点到点
- 广播
- 组播
允许的过程:
- CSMA/CD
- CSMA/CA
确认 此协议在数据成功传送至网络中而不是在数据到达目标站点时返回确认信息。因而,编写用户程序时需注意保证数据一致性和数据准备
数据量 1 - 2048 字节
可建立的连接数 每个 S7-300 通信处理器最多16个
每个 S7-400 通信处理器最多64个

UDP 协议的优势:

  • 非常快速的数据传输
  • 非常灵活,可以很好的实现与第三方系统的通信
  • 可路由
  • 可广播/ 组播
  • 适用于小到中型数据量 (<= 2048 字节)

UDP 协议的缺点:

  • 丢失数据包后不进行重发
  • 数据包校验出错后,将该数据包丢弃后不再请求重发
  • 可对同一数据包进行多种设置
  • 到达接收方数据包的顺序不可预测
  • 数据传输是面向数据包 (而非面向数据流)
  • 广播只针对发送方向

注意:

  • 条目号20983558 给出了 UDP 组播通信的完整实例
  • SIMATIC S7 系统通信的通用信息可在条目号 20982954中找到

原创文章,作者:ximenziask,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc336979.html

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