网络传输过程中UDP协议实现.docx

摘要：随着计算机网络的广泛运用，作为计算机网络体系结构中的重要合同之一-Udp传 输合同，已经广泛的运用到计算机网络的数据传输的过程中，而且盼望数据可以高效、精 确、快速的完成传输。本文讨论了运输层的Udp合同发送来的数据包在网络层的ip合同条件下对数据进行处理、发送的过程，主要包括建立连接，数据的接收和缓存，ip数据包 头的处理以及数据发送四个步骤，接着设计了以为基础fpga的功能实现方案。关键词：udp合同fpga中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1007-9416 (2022) 05-0000-00 传输掌握合同/网际合同 (transmission control protocol/ internet protocol, tcp/ip)合同簇是internet和全球各地网络互联的引擎。本文针对网际层 ip合同下的一项功能的实现，主要是针对从udp合同下的数据包处理的过程。udp是一个简 洁的面对数据报的运输层合同：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数据报处理方案端口设计端口应当由外部端口和内部端口组成。外部端口是掌握硬件(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那么设计的，不仅需要数据 输入输出，也需要这两个模块间的相互掌握。详细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，两个预备信号，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(elk)、复位信号(rs)、udp预备信号(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) s ip预备信号(iprd) s输出数据信号(osd) s输出数据同步信号(oss) o详细端口设置如图1：1.1 功能模块建立连接模块运输层和网络层之间有许多合同，不同合同对应不同数据包，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合同数据和ip数据之间的相互通信，在方案中，选择增加一个建立连接模块， 目的是完成两个功能。首先是完成udp合同下的数据在特定通道内向网络层的传输，其次是 产生掌握信号，掌握下一模块工作状态。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数据报已经预备好发送；其二是iprei信 号，建立连接其次步，本信号是为了给运输层的udp合同的反应信号，假如接到收此信号， udp数据报就开头发送了。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。1.1.1 数据接收存储模块在此模块下，可分为数据接收局部和数据的存储局部。首先介绍一下数据的接收局部，当大量的数据报预备进入网络层时，有些数据是没有意义的， 所以要精确有效的接收来自udp合同下的数据报，需要在这一局部完成此功能。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，那么一个完整的udp数据包就发送完成了。当大量的udp数据包进入到ip合同下预备处理，而处理速度是远远小于接收的速度，会导致 数据的滞留，甚至数据会丧失。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i p数据头需要每一包udp数据包字节的 长度信息进行存储。1.1.2 ip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。假如输出同步信号有效，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，保证数据精确无误差的传输到网络层，产生掌握信号，掌握数据的接收；产生反应信号，保证运输层的udp数据包适时的传送过来。（2）读 取udp数据包并精确的计数，将已读的数据存入缓存中，产生信号，掌握ip头处理模块的巨动，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，这就可以自由的掌握输入输出数据，不会导致数据的意外 丧失。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敏捷性；还增加了 udp 和iprd信号，它们完成这两个层连接，给数据传输供应良好的初始条件。