通过UnReeliable Channel进行可靠的数据传输

时间:2013-08-23 15:18:46

标签: java data-transfer reliability

我有一个可以通过它传输一些数据的数据通道,该通道是我自己实现的无线系统,由于物理限制,可靠性低90%且非常low bandwidth

为了克服这个问题,我打算用一个应该使用一些数据正确方法的系统包装整个数据通道,并在数据被破坏时发送重发请求(将使用校验和检查损坏)

每当其中一个包装器收到错误数据时,它将发送一个resend request,并在堆栈中保存未知数据的内存。当可靠性下降时,堆栈将快速增长,因为每个方面因为它没有收到最后一个resend request,所以会开始向对方发送resend request。即使可靠性恢复正常,它也会尝试重新发送所有resend requests,直到堆栈变空。

这会影响带宽,因为大多数请求都不是数据,而是resend requests。此外,这个系统将运行在一个RAM非常有限的微控制器上,只有几个字节,这可能会导致堆栈在极少数情况下溢出。

有什么建议吗?

以下是描述数据渠道的Java 模型

public interface DataChannel {

    abstract void send(String s);
    abstract void setOnDataListener(OnDataListener l);

    interface OnDataListener {
        abstract void onData(String s);
    }

}

这是DataChannel的一个抽象类,它稍后简化了

的实现
public abstract class AbstractReliableChannel implements DataChannel,OnDataListener {

    protected DataChannel mUnReliable;
    private OnDataListener mUnDataListener;

    public AbstractReliableChannel(DataChannel unReliableChannel){
        mUnReliable = unReliableChannel;
    }

    @Override
    public abstract void send(String s);

    @Override
    final public void setOnDataListener(OnDataListener l) {
        mUnDataListener = l;
    }

    /*
     * Should be called by the implimanting class
     */
    final protected void notifiyListenerThatDataReceived(String s){
        mUnDataListener.onData(s);
    }

    /**
     * should be called by the implanting class
     */
    final protected void sendOverUnreliableChannel(String s){
        mUnReliable.send(s);
    }

}

以下是 UnReliable 频道

的实现
public class UnReliableChannel extends AbstractReliableChannel {

    public ReliableChannel(DataChannel unReliableChannel) {
        super(unReliableChannel);
    }

    @Override
    public void send(String s) {
        if( new Random().nextInt(10) % 5 == 0 )
            s = ModifyStringRandomly(s);

        sendOverUnreliableChannel(s);
    }

    @Override
    public void onData(String s) {
        if( new Random().nextInt(10) % 5 == 0 )
            s = ModifyStringRandomly(s);

        notifiyListenerThatDataReceived(s);
    }

}

这是一个可靠的渠道实施,我将其描述为错误的

public class ReliableChannel extends AbstractReliableChannel implements Runnable {

    public static String DATA = "D";
    public static String RESEND = "R";
    public static String OK = "O";
    private Thread mThread;

    public ReliableChannel(DataChannel unReliableChannel) {
        super(unReliableChannel);
        mThread = new Thread(this);
        mThread.start();
    }

    private Stack<String> mSend;

    @Override
    public void send(String s) {
        mSend.add(s);
    }

    @Override
    public void onData(String s) {
        if(isDataValid(s)){
            if(s.equals(RESEND)){
                String toResend = mSend.pop();
                mSend.push(toResend);
                mThread.notify();
            } else if (s.equals(OK) ) {
                mSend.pop();
                mThread.notify();
            } else if(s.startsWith(DATA)){
                notifiyListenerThatDataReceived(s.substring(1));
                mSend.push(OK);
            }
        } else {
            mSend.add(RESEND);
            mThread.notify();
        }
    }

    private void sendOverUnreliableChannelWithCheckSum(String s){
        // ADD checkSUM
        sendOverUnreliableChannel(RESEND);
    }

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            while(mSend.isEmpty())
                ;
            sendOverUnreliableChannelWithCheckSum(mSend.pop());
            mThread.wait();
        }
    }


    private boolean isDataValid(String s){
        // SHOULD BE SOME CHECKSUM IMPLEMINTATION
        return true;
    }


}

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

问题来自您的低效协议设计,而不是编程。要在有损通道中获得可靠的链接,只需使用tcp连接或定义类似于tcp的协议。基本上,在Tx为每个数据包编号。在Rx,当你收到一个坏包时,只需扔掉它以节省内存。您可以通过检查所有数据包是否具有连续数字来检查数据包的完整性。通过保持适当的滑动窗口,您将获得良好的有效带宽和可承受的内存使用。