基于LLC的嵌入式局域网协议栈设计

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gklyliu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
嵌入式系统已经深入到我们生活的方方面面。越来越多的工作需要嵌入式设备组成网络相互协作才能完成,这就必然需要有一套合适的通讯协议提供支持。而这些协议不外乎两大类,一类是提供设备之间应用层数据通讯,可以接入INTERNET的TCP/IP协议栈,如LWIP, UIP以及许多商业化操作系统像Windows CE,VxWorks,Palm OS等系统自带的协议栈。另一类则是更多的跟现场设备控制、机械操纵密切相关的底层工业总线协议,比如西门子的ProfiBus,PeterHans公司的ModBus,基金会现场总线FF等。虽然这两类协议都是服务于终端间的数据交互,但是所针对的应用环境和工作方式区别明显,对于些介于二者之间的通讯需求,比如局域网内部的应用数据通讯,就都不是很适合。因为此时既不需要IP封装所带来跨网传输能力,也不需要直接去读取或控制终端设备的寄存器,这就导致前面两种协议或者是因为封装和层次过于复杂导致通讯效率、实时性等指标不理想,或者由于协议针对性太强、定义过于详细而不能通用。因此,需要设计一种结构精简的嵌入式通信协议,解决资源(包括CPU、内存、能量)受限约束下局域网设备之间的高效通讯问题。此外,目前对于可信性的研究已有很多成果,但是大多停留在理论建模层次,一般利用加权计算,直接、间接信任传递等模型,或者是基于密钥交换,数字签名等机制。虽然理论上都能理想工作,但实际实现的时候,其实施难度和计算效率是很难估计的。对于公开源码的许多实现当中,比如LINUX2.4.X,LWIP以及商用操作系统中的通讯协议还并没有真正有关可信性的代码实现。针对以上要求和存在的问题,在充分考虑安全性、稳定性的基础上,本文设计了一个新颖、高效的嵌入式通讯协议栈E-LLC,主要研究工作如下:1.分析了IEEE802.2与TCP/UDP在工作模式上的相似性,利用LLC的封装实现了确认传输,流量控制等功能,将封装长度缩减为TCP/IP栈的1/3.2.针对TCP/IP中面向字节流确认带来的碎片攻击以及复杂的乱序重组带来的大量计算,设计了面向包的确认模式,缩减了封装长度,并有效降低了乱序重组的复杂度。经实际性能测试比较,其CPU占用率比TCP/IP类协议栈减少近5%。3.对于网关应用,提出了构建于协议栈内部的网关机制,使网关程序完全运行在协议栈内部从而避免了与应用层的交互和进程调度问题,有效提高了在跨网情况下嵌入式通讯的实时性。4.在可信安全方面,提出了事前评估机制,将节点可信度与数据过滤相结合,在网络中存在大量恶意节点攻击的情况下使网络的有效工作量仍然保持在可接受水平范围内。
其他文献
集成学习(Ensemble Learning)是一种机器学习范式,是当前的研究热点之一在多个领域有了很好的应用。但集成学习技术还没有成熟,在研究过程中仍然存在着众多待解决的问题,在应
伴随着信息技术的高速发展,电子商务已逐渐成为大型企业生存和发展的基本保证,同时也对中小企业产生了巨大的影响。而数据转换目前已经成为企业电子商务活动非常重要的一部份
H.264/AVC是ITU-TVCEG和ISO/IEC MPEG联合制定的国际视频编解码标准。标准以较高的编码效率和网络友好性受到人们的广泛关注。虽然采用的依然是基于块的混合视频编码框架,但由
企业信息化是提高中小企业竞争力的重要手段,也是企业管理发展的大势所趋。但由于中小企业信息化程度普遍偏低,绝大多数仍处于手工管理的水平,他们迫切需要一种工具和手段,来
目的:探讨肠道微生态治疗肠易激综合征效果.方法:选取肠易激综合征患者58例,分为干预组和对照组.干预组予以双歧杆菌四联活菌片(思连康)3片1.5 g,3次/d,联合马来酸曲美布汀(
生物信息学的研究处在一个数据爆炸的时代,近年来在基因组学、代谢组学、转录组和蛋白质组学等领域技术的进步,使得生物学家可以有更多的数据从不同方面对生命体进行分析。非正