在基于vxworks的实时网络中统计udp丢包率的方法

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1、在基于VxWorks的实时网络中统计UDP丢包率的方法朱建民作者介绍：朱建民，男，硕士研究生，1980-，研究方向：操作系统，实时系统；张晔，男，博士研究生，1983-，研究方向：操作系统，实时系统；陈香兰，女，博士研究生，1977-，研究方向：操作系统，实时系统;龚育昌，女，博士生导师，1943-，研究方向：数据库，算法，操作系统，超媒体张晔陈香兰龚育昌中国科学技术大学计算机科学技术系，合肥，[摘要]在基于VxWorks实时局域网中，如何统计及定位UDP(userdatapacket)的丢包率对许多应用是十分重要的，目前还没有理想

2、的解决方法。本文在用标准SNMP协议实现网络监测功能的基础上，通过扩展MIB与在TCP/IP协议栈中插入协议封装层的方法有效的解决了UDP丢包的统计与分析问题。[关键词]SNMPMIBSNMP扩展TCP/IP协议栈封装层UDP丢包AMethodtoTakeCountofLostUDPPacketinVxWorksbasedReal-TimeLANZhuJian-min,ZhangYe,ChenXiang-lanGongYu-Chang(DepartmentOfComputerScienceAndTechnologyOfUSTC,He

3、Fei,)[Abstract]InVxWorksreal-timenetwork,HowtotakecountoflostUDPpacketsandtolocatethesourceisveryimportantforsomeapplications.Thereisnotaperfectmethodtosolvetheproblematthemoment.Inthispaper,amethodtosolvethisproblemeffectivelyispresented.Themethodisrealizedbyextending

4、SNMPMIBandTCP/IPstack.[Keyword]SNMPMIBExtendingSNMPExtendingTCP/IPstackUDPlostpacket1引言TCP/IP网络传输层协议有TCP与UDP两种，UDP协议比TCP简单，使用时发送方与接受方不用建立连接，无流量控制、报文序列等控制措施，能够达到较高的通信速率，且占用网络节点资源少，因此UDP协议广泛于实时系统的数据业务之中。但UDP的优点也正是它的缺点：它不能保证传输的可靠性。当网络节点任务较繁忙或网络流量较大的时候，会出现不可忽略的UDP丢包现象。而且如何

5、统计丢包的准确数据、定位丢包位置、分析丢包原因是一个疑难问题，更不必说如何根据分析结果修改各模块参数以降低丢包率了。对于使用VxWorks的实时网络应用系统来说，VxWorks只有支持网络管理代理功能的组件WindNetSNMP，没有自己的网络管理程序。目前流行的网络管理程序如OpenView虽然可以管理支持所有SNMP协议的网络节点，但它只是网络管理部分，不能扩展被管理的网络节点的代理功能，即不支持相应的丢包统计功能，而且它价格不菲，耗费资源太多，不符合嵌入式系统网络管理的需求。基于UDP的可靠数据传递技术RUDP是通过在UDP传

6、输层与应用层之间插入一个实现流量控制，确认重发的适配层来实现的，它虽然可解决UDP丢包问题，但相当于在UDP层之上增加了个TCP层，增加了在实时系统中不可忽略的网络节点与网络信道的负载。本文介绍了一种基于SNMP扩展及TCP/IP协议扩展来统计及分析UDP详细丢包的方法，不但能够精确统计任意两个节点之间的UDP丢包数，还能够定位丢包的位置，用户可据此分析丢包原因，然后根据原因得到相应的解决方案，将丢包率减少到可以忽略的水平。2相关技术分析SNMP是目前最广泛使用的网络管理协议。使用SNMP协议的网络管理系统主要工作内容：管理进程通过

7、定时向各个设备的设备代理进程发送查询请求消息(以轮询方式)，来跟踪各个设备的状态；这些轮询消息的发送和接受规程及其格式定义都是由SNMP协议定义的；而被管理设备将其各种管理对象的信息都存放在一个称为管理信息库（MIB,ManagementInformationBase）中。VxWorks通过组件WindNetSNMP实现SNMP代理的功能。WindNetSNMP代理是个运行于被监测网络节点上的任务，它从网络管理工作站接收数据包，然后解析协议包，处理并调用对应的MIB变量处理例程来处理，然后创建响应包并将它发送给网络管理工作站。　MI

8、B工具将简明的MIB格式或SNMP格式的MIB文档转化成代理使用的更高效的文件格式。WindNetSNMP支持查询MIB所有内容，如TCP，UDP，IP，INTERFACE等。代理和传输层无关。WindNetSNMPMIB容易扩展，M