VxWorks中以太網通信報文的粘連問題
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2.2 接收方的解決方法
對于由接收方引起的報文粘連，也有兩種方法解決。
（1） 提高報文處理任務的優先級
使用VxWorks操作系統可以方便地設置任務的優先級。使用taskSpawn函數啟動任務，其中priority的數值就是任務的優先級（從0～255，優先級依次降低）。使用此函數將處理報文任務的優先級設為比其他任務高，但是為了減小意外發生的可能，該值應小于100，因為taskSpawn的默認優先級為100。
（2） 將粘連在一起的報文進行分包處理
此方法是規定報文數據某一位的內容為該幀報文數據的總長度，接收方先提取出此內容，如果緩沖區中的數據長度大于等于該長度，則按該內容的長度從緩沖區中提取數據；如果長度不夠則不提取數據，等到長度達到要求時再提取數據。這樣即使出現報文粘連現象，應用程序也會將粘連在一起的數據進行分包處理，不會出現數據丟失無法識別報文ID的情況。下面通過一個具體例子進行詳細說明。
在實驗線上MCU發送給DCC的狀態報文長度為84字節（報文ID為91H），應答報文長度為20字節（報文ID為81H），接收緩沖區為90字節。如果狀態報文粘連在應答報文之后，則將使DCC無法收到完整的狀態報文。這種情況連續發生3次之后，DCC將認為任務MCU發生故障，系統將停機，因而結果必然是錯誤的。如果將報文長度放在報文的第一位中，報文ID放在第二位中，則進行分包處理后就不會出現上述的診斷錯誤。處理過程如圖2所示。
圖2 分包處理過程
2.3 交換機的解決方法
對于由交換機引起的報文粘連，有3種解決方法：
（1） 使用有更強處理能力的交換機
可使用處理能力更強、擁有較大緩存空間的交換機。可是目前實驗現場已經使用了某外國著名廠商的16口交換機，且該交換機有1MB的緩存空間，使用更高檔的交換機無疑會使成本增高。
（2） 增加交換機數量
可將1臺16口交換機的工作量交由2臺8口交換機來完成，再將這兩臺交換機進行連接。這種方法可以明顯降低一臺交換機的數據處理負擔，但會使系統的可靠性和安全性指標大幅度降級；而且隨著以后實驗設備的增加，不斷連接新交換機的方法有可能使網絡形成環路，這將造成網絡癱瘓。所以，不建議使用此方法。
（3） 修改對交換機的配置
可通過修改相關參數將交換機數據傳輸方式設置為無等待傳輸，即在交換機得到數據后不放入內部緩沖區，而是直接交給接收方。這種方式在一定程度上可以避免粘包現象的發生，但當報文傳輸很緊密時也有繼續產生粘包現象的可能。
3 結論
通過對發送方和接收方4種解決方法的現場實驗，我們發現效果不盡相同。
① 在關閉Nagle算法的情況下，發現Nagle算法依然在使用。最終的結論是，這是Winsock的一個BUG，并且已經在微軟的BUG目錄中得到了證實，所以此方法無效。
③ 提高報文處理任務優先級的方法可以對報文粘連起到防治，但有可能產生一些不易發現的任務調度問題。
④ 分包處理的方法雖然不能防止粘連的發生，但是可以完全防止報文粘連對系統產生的影響。實踐證明，使用分包處理的方法可以在高速數據傳輸的情況下保證傳輸的正確性，而且不會產生任何副作用，對處理速度的影響也很小，可以忽略不計。這種方法已經在實驗現場使用了很長一段時間，運行情況良好。
參考文獻
[1] Nagle J. Congestion Control in IP/TCP Internet works[S]. RFC896,1984.
[2] 陳智育，溫彥軍，陳琪.VxWorks程序開發實踐[M].北京：人民郵電出版社，2004.
[3] 鄺堅.Tornado/VxWorks入門與提高[M].北京：科學出版社，2004.
[4] WindRiver. VxWorks for PowerPC Architecture Reference 5.5,2003.
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