3.4.2 簡(jiǎn)化TCP狀態(tài)機(jī)

TCP的面向連接和可靠性傳輸?shù)忍匦詻Q定了每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TCP狀態(tài)機(jī)龐大而且復(fù)雜，對(duì)于嵌入式應(yīng)用，可以根據(jù)需要進(jìn)行簡(jiǎn)化。

建立連接分為主動(dòng)打開和被動(dòng)打開，本協(xié)議棧設(shè)計(jì)作為監(jiān)聽狀態(tài)的服務(wù)器端，僅實(shí)現(xiàn)被動(dòng)打開。在設(shè)計(jì)中去掉了CLOSED狀態(tài)，讓它一開始就處于LISTEN狀態(tài)，等待對(duì)方發(fā)起連接。

斷開連接分為主動(dòng)斷開和被動(dòng)斷開，從安全性的角度考慮，本設(shè)計(jì)僅實(shí)現(xiàn)主動(dòng)斷開連接。當(dāng)服務(wù)器發(fā)送完數(shù)據(jù)時(shí)，向客戶機(jī)發(fā)送關(guān)閉連接請(qǐng)求。

通過以上分析，根據(jù)特定的應(yīng)用不失一般性的裁減掉復(fù)雜和冗余的機(jī)制，除去標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機(jī)中的客戶端部分，簡(jiǎn)化連接的建立和關(guān)閉過程，就得到如圖2所示的簡(jiǎn)化的TCP狀態(tài)機(jī)模型。

3.4.3 簡(jiǎn)化的窗口機(jī)制

標(biāo)準(zhǔn)的TCP協(xié)議使用慢啟動(dòng)的滑動(dòng)窗口機(jī)制[5]，它允許發(fā)送方在等待一個(gè)確認(rèn)之前發(fā)送多個(gè)窗口。其確認(rèn)是一種批量的確認(rèn)，處理器要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)連續(xù)傳輸進(jìn)行維護(hù)和處理，困難較大。

而滑動(dòng)窗口的一個(gè)極限情況，是只使用單個(gè)窗口，這就變成了一種簡(jiǎn)單確認(rèn)的處理方法。只是對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送和確認(rèn)，雖然節(jié)約了系統(tǒng)的資源，也使維護(hù)更加方便，但是卻降低了效率。

系統(tǒng)采用了一個(gè)折中的辦法，適當(dāng)調(diào)整窗口的大小，限制連續(xù)發(fā)送報(bào)文段的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)化的窗口機(jī)制，如圖3所示。在這里，設(shè)置窗口大小(snd_wnd)為4個(gè)最大報(bào)文段長(zhǎng)度(MSS)，可以適當(dāng)提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

4 協(xié)議棧的移植和測(cè)試

在完成雙協(xié)議棧的設(shè)計(jì)調(diào)試后，將此協(xié)議棧移植到基于ARM7TDMI核的AT91M40800開發(fā)板上，使用其中內(nèi)嵌的10Mbps以太網(wǎng)控制器 RTL8019AS作為網(wǎng)絡(luò)接口。在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的Web Server。通過構(gòu)建提供IPv4地址和IPv6地址訪問的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，該雙協(xié)議棧運(yùn)行穩(wěn)定、正常。