GPRS／CDMA行業(yè)應用中的TCP與UDP的比較
| 中國移動、中國聯(lián)通推行的GPRS網絡、CDMA網絡已覆蓋大量的區(qū)域，通過無線網絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸成為可能。無線Modem采用GPRS、CDMA模塊通過中國移動、中國聯(lián)通的GPRS、CDMA網絡進行數(shù)據(jù)傳輸，并通過TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)封包，可靈活地實現(xiàn)多種設備接入，工程安裝簡單，在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽弥?，能很好的解決偏遠無網絡無電話線路地區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題。同傳統(tǒng)的數(shù)傳電臺想比較，更具有簡便性、靈活性、易操作性，同時還降低了成本，無線Modem傳輸方案是現(xiàn)代化工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸最好的選擇方案。 目前中國移動、中國聯(lián)通提供的GPRS網絡、CDMA網絡的數(shù)據(jù)傳輸帶寬在40Kbps左右，且受帶寬的限制，數(shù)據(jù)采集方案最好采用于主動告警、數(shù)據(jù)輪巡采集、告警主動回叫等對傳輸帶寬占用較少的采集方式。同時考慮對前置機實時采集方案的支持，無線Modem傳輸方案只能作為目前傳輸方案的補充。 隨著無線通訊技術的不斷發(fā)展，無線傳輸數(shù)據(jù)帶寬將不斷提高，采用3G無線網絡，數(shù)據(jù)傳輸帶寬將達到2M，無線傳輸方案將逐漸成為監(jiān)控傳輸組網的主要應用方案。 目前，由于GPRS和CDMA固有的特性，在各個領域中GPRS和CDMA的應用也越來越廣泛，但是關于傳輸中使用TCP/IP協(xié)議還是UDP協(xié)議，卻爭論很多。 這里先簡單的說一下TCP與UDP的區(qū)別： 1.基于連接與無連接 2.對系統(tǒng)資源的要求（TCP較多，UDP少） 3.UDP程序結構較簡單 4.流模式與數(shù)據(jù)報模式 5.TCP保證數(shù)據(jù)正確性，UDP可能丟包，TCP保證數(shù)據(jù)順序，UDP不保證 另外結合GPRS網絡的情況具體的談一下他們的區(qū)別： 1.TCP傳輸存在一定的延時，大概是1600MS（移動提供），UDP響應速度稍微快一些。 2.TCP包頭結構 源端口16位 目標端口 16位 序列號 32位 回應序號 32位 TCP頭長度 4位 reserved 6位 控制代碼6位 窗口大小16位 偏移量16位 校驗和16位 選項 32位(可選) 這樣我們得出了TCP包頭的最小大小.就是20字節(jié). UDP包頭結構 源端口16位 目的端口16位 長度 16位 校驗和 16位 UDP的包小很多.確實如此.因為UDP是非可靠連接.設計初衷就是盡可能快的將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去.所以UDP協(xié)議顯得非常精簡. 3.GPRS網絡端口資源，UDP十分緊缺，變化很快；而TCP采用可靠鏈路傳輸，不存在端口變化的問題 工業(yè)場合的應用一般都有以下特點: 1. 要求時時傳輸，但也有一些場合是定時傳輸，總的來說在整個傳輸過程中要求服務器中心端和GPRS終端設備能相互的、時時的傳輸數(shù)據(jù)。 TCP本身就是可靠鏈路傳輸，提供一個時時的雙向的傳輸通道，能很好的滿足工業(yè)現(xiàn)場傳輸?shù)囊蟆５荊PRS網絡對TCP鏈路也存在一個限制：此條鏈路在長時間（大概20分鐘左右，視具體情況而定）沒有數(shù)據(jù)流量，會自動降低此鏈路的優(yōu)先級直至強制斷開此鏈路。所以在實際使用中也會采用心跳包（一般是一個字節(jié)的數(shù)據(jù)）來維持此鏈路。 UDP由于自身特點，以及GPRS網絡UDP端口資源的有限性，在一段時間沒有數(shù)據(jù)流量后，端口容易改變，產生的影響就是從服務器中心端向GPRS終端發(fā)送數(shù)據(jù)，GPRS終端接收不到。具體的原因就是移動網關從中作了中轉，需要隔一定時間給主機發(fā)UDP包來維持這個IP和端口號,這樣主機就能主動給GPRS發(fā)UDP包了并且我在測試中發(fā)現(xiàn),這個間隔時間很短,我在1多分鐘發(fā)一次UDP包才能夠維持,但是再長可能移動網關那邊就要丟失這個端口了,此時如果主機想主動發(fā)數(shù)據(jù)給GPRS,那肯定是不行的了,只有GPRS終端設備再發(fā)一個UDP包過去,移動重新給你分配一個中轉IP和端口,才能夠進行雙向通訊。 2. 要求數(shù)據(jù)的丟包率較小。有些工業(yè)場合，例如電力、水務抄表，環(huán)保監(jiān)測等等，不容許傳輸過程中的數(shù)據(jù)丟失或者******限度的要求數(shù)據(jù)的可靠性。 從這一點來看，很顯然在無線數(shù)據(jù)傳輸過程中，TCP比UDP更能保證數(shù)據(jù)的完整性、可靠性，存在更小的丟包率。在實際測試中也是如此。以廈門桑榮科技有限公司提供的GPRS終端設備為例：TCP的在千分之9，UDP的在千分之17左右。 3. 要求降低費用。目前有很大部分GPRS設備的應用都是取代前期無線數(shù)傳電臺，除了使用范圍外，其考慮的主要問題就是費用。能降低費用當然都是大家最愿意接受的。和費用直接相關的就是流量了，流量低，費用就低了。 雖然TCP本身的包頭要比UDP多，但是UDP在實際應用中往往需要維護雙向通道，就必須要通過大量的心跳包數(shù)據(jù)來維護端口資源?？偟谋容^起來，UDP的實際流量要比TCP還要大。很多使用者在初期的時候并不了解UDP需要大量心跳包來維持端口資源這個問題，往往都認為UDP要比TCP更節(jié)省流量，實際上這里存在著一個誤區(qū)。 4. 在某些特定的應用場合，例如一些銀行的時時交互系統(tǒng)，對響應速度要求很高，此時數(shù)據(jù)傳輸頻率較快，不需要大量心跳包維持UDP端口資源，采用UDP就比較有利了。 5. 在目前的1：N的傳輸模式中，既有多個GPRS終端設備往一個服務器中心傳輸數(shù)據(jù)，此時采用UDP會比TCP要好的多，因為UDP耗用更少的系統(tǒng)資源。但是在實際應用中卻發(fā)現(xiàn)，很多用戶還是采用TCP的傳輸方式，建立二級中心1：A（1：N），即每一個分中心對應N/A臺設備，獨立處理數(shù)據(jù)，再統(tǒng)一將數(shù)據(jù)傳送到主中心。這樣既能保證了傳輸過程中采用了TCP的傳輸協(xié)議，又能很好處理了中心服務器的多鏈路的系統(tǒng)耗用的問題。 總的來說，TCP/IP協(xié)議更能滿足目前各行業(yè)對遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，它提供更穩(wěn)定更便利的傳輸通道，很好的滿足了遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/td> |
