Question

我对特定应用程序的最佳协议架构几乎没有疑问。让我更好地解释一下我的申请。

在我的应用程序中，有3个元素：

仪表
浓缩
服务器

仪表（嵌入式设备）通过RF链路定期向集中器（另一个嵌入式设备）发送消息。在这个通信中，我们使用WM-Bus协议，我没有任何问题。

集中器每天与服务器通信，以便在白天传输从仪表收集的数据。这些数据可以是不同类型的数据，例如读出数据，报警等。有一天，集中器可能只传输读出数据，而在另一天，很多不同类型的数据。除了这种情况，有时，服务器需要将数据发送到集中器，例如，当服务器想要更改集中器的配置时。该连接将由具有TCP / IP实现的GPRS模块处理，因此，低级协议不是问题。将在系统的这一部分中使用的协议将是专有协议，我们在指定它时遇到问题。

我们认为这个协议有两种可能的架构。第一种选择，服务器是通信的主（服务器），集中器是从（客户端）。换句话说，服务器打开一个侦听套接字并等待集中器的连接。当集中器打开服务器的套接字时，它会发送其状态字（位字段），每个位指示连接的原因，然后服务器开始通过特定命令询问数据。

在第二个选项中，集中器是主人。通过这种方式，它打开服务器的套接字并使用特定命令发送数据。在我的选项中，这个选项听起来更好，因为集中器知道它需要发送哪种数据并执行它，而不是服务器需要的第一个选项，首先，查看状态字以决定它必须询问哪些数据。在这个体系结构中，尽管集中器是主服务器，但它仍然是客户端/服务器模型中的客户端，因为它是打开监听程序的服务器。

我怀疑哪个更好，服务器的行为类似于服从集中器的系统，反之亦然。

集中器是ARM Cortex-M3微控制器，将使用C语言编程。服务器将使用Java。

架构应该是健壮的，因为一台服务器可以连接10K的集中器，每个集中器可以连接约200米。因此，间接地，服务器将从2百万米接收数据。

哪种架构更适合我的应用？为什么？

Answer 1

我不知道这是否会对你有所帮助，但有些曲目：

想想你想把“情报”放在哪里。与10.000集中器堆栈相比，维护一个服务器堆栈可能更简单。
考虑一下您将使用TCP或UDP的低级协议。这可以让您考虑主堆栈自动机设计。
你说的是主/从，但是考虑一下客户端/服务器，哪一方打开一个监听套接字，哪一边连接到听插座。这可以让您精确地堆叠自动机设计。（UDP，TCP，会话TCP等......）
您的Cortex M3集中器可能使用内部或外部MAC接口/芯片来允许TCP / UDP网络连接。此接口可能有限制，可能无法处理多个侦听端口等等。在这种情况下，将集中器视为客户端和服务器（作为服务器）可能更为简单。

尽量保持堆栈尽可能简单，一个简单的堆栈自动机可以是：

服务器：

 1 - Open a listen socket
 2 - Accept connexion and fork or create thread
 3 - Send handshake frame (server name, version, etc...)
 4 - Wait for hello frame (client name, version, etc...)
 5 - Send GetData frame
 6 - Wait for Data frame
 7 - Send Ack frame
 8 - Send GetAlarm frame
 9 - Wait for Alarm frame
10 - Send Ack frame
11 - Send Bye frame
12 - Close socket

Each 'Wait' is protected by timeout, this close connection if append

客户：

1 - Try to connect (3 times and pause 60s if time out)
2 - On connect wait for Handshake frame
3 - Send Hello frame
4 - Wait for frame :
  4.1 - If frame is GetData, send data frame 
  4.2 - If frame is GetAlam, send alarm frame
  4.3 - If frame is Bye, close connexion
5 - Wait for Ack frame (if not disconnect)

Each 'Wait' is protected by timeout, this close connection if append

对于帧格式，您可以使用简单的格式，如

|-----------------------------------------------------------------------|
|  Head | Frame |     Size      |         Data          |     Crc16     |
|-----------------------------------------------------------------------|
|   0   |   1   |   2   |   3   |   4   |  ...  |  n-3  |  n-2  |  n-1  |
|-----------------------------------------------------------------------|


* Head is fixed to 0x81

* Frames :
  * 0x00 : <forbidden>
  * 0x01 : Handshake
  * 0x02 : Hello
  * 0x03 : GetData
  * 0x04 : Data
  * 0x05 : GetAlams
  * 0x06 : Alams       
  * 0x07 : Bye
  * 0x08 : Ack
  * 0x09 : Nack

你可以看到你可以以你希望简化堆栈自动机序列的方式发送握手，你好，getdata，getalarm帧（主/从）...所以想想一个轻量级的堆栈自动机序列和错误恢复。

希望这有助于您设计协议

嵌入式设备与远程服务器之间通信的协议架构

1 个答案: