ＧＰＲＳ／ＣＤＭＡ行业应用中的TCP与UDP的比较

totopper

ＧＰＲＳ／ＣＤＭＡ行业应用中的TCP与UDP的比较 [复制链接]

中国移动、中国联通推行的GPRS网络、CDMA 网络已覆盖大量的区域，通过无线网络实现数据传输成为可能。无线Modem采用GPRS、CDMA模块通过中国移动、中国联通的GPRS、CDMA网络进 行数据传输，并通过TCP/IP协议进行数据封包，可灵活地实现多种设备接入，工程安装简单，在工业现场数据传输的应用中，能很好的解决偏远无网络无电话 线路地区的数据传输的难题。同传统的数传电台想比较，更具有简便性、灵活性、易操作性，同时还降低了成本，无线Modem传输方案是现代化工业现场数据传 输最好的选择方案。
　　　　目前中国移动、中国联通提供的GPRS网络、CDMA网络的数据传输带宽在40Kbps左右，且受带宽的限制，数据采集方案最好采用于主动告警、 数据轮巡采集、告警主动回叫等对传输带宽占用较少的采集方式。同时考虑对前置机实时采集方案的支持，无线Modem传输方案只能作为目前传输方案的补充。
　　　　随着无线通讯技术的不断发展，无线传输数据带宽将不断提高，采用3G无线网络，数据传输带宽将达到2M，无线传输方案将逐渐成为监控传输组网的主要应用方案。
　　　　 目前，由于GPRS和CDMA固有的特性，在各个领域中GPRS和CDMA的应用也越来越广泛，但是关于传输中使用TCP/IP协议还是UDP协议，却争论很多。
　　　　
　　　　这里先简单的说一下TCP与UDP的区别：
　　　　 1。基于连接与无连接 
　　　　 2。对系统资源的要求（TCP较多，UDP少） 
　　　　 3。UDP程序结构较简单 
　　　　 4。流模式与数据报模式 
　　　　 5。TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证
　　　　
　　　　另外结合GPRS网络的情况具体的谈一下他们的区别：
　　　　1。TCP传输存在一定的延时，大概是1600MS（移动提供），UDP响应速度稍微快一些。
　　　　2。TCP包头结构
　　　　　　源端口16位
　　　　　　目标端口 16位
　　　　　　序列号 32位
　　　　　　回应序号 32位
　　　　　　TCP头长度 4位
　　　　　　reserved 6位
　　　　　　控制代码6位
　　　　　　窗口大小16位
　　　　　　偏移量16位
　　　　　　校验和16位
　　　　　　选项 32位(可选) 
　　　　　　这样我们得出了TCP包头的最小大小.就是20字节. 
　　　　
　　　　　　UDP包头结构
　　　　　　源端口16位
　　　　　　目的端口16位
　　　　　　长度 16位
　　　　　　校验和 16位
　　　　　　UDP的包小很多.确实如此.因为UDP是非可靠连接.设计初衷就是尽可能快的将数据包发送出去.所以UDP协议显得非常精简. 
　　　　
　　　　3。GPRS网络端口资源，UDP十分紧缺，变化很快；而TCP采用可靠链路传输，不存在端口变化的问题
　　　　
　　　　工业场合的应用一般都有以下特点，
　　　　
　　　　1。要求时时传输，但也有一些场合是定时传输，总的来说在整个传输过程中要求服务器中心端和GPRS终端设备能相互的、时时的传输数据。
　　　　TCP本身就是可靠链路传输，提供一个时时的双向的传输通道，能很好的满足工业现场传输的要求。但是GPRS网络对TCP链路也存在一个限制：此 条链路在长时间（大概20分钟左右，视具体情况而定）没有数据流量，会自动降低此链路的优先级直至强制断开此链路。所以在实际使用中也会采用心跳包（一般 是一个字节的数据）来维持此链路。
　　　　UDP由于自身特点，以及GPRS网络UDP端口资源的有限性，在一段时间没有数据流量后，端口容易改变，产生的影响就是从服务器中心端向 GPRS终端发送数据，GPRS终端接收不到。具体的原因就是移动网关从中作了中转，需要隔一定时间给主机发UDP包来维持这个IP和端口号,这样主机就 能主动给GPRS发UDP包了并且我在测试中发现,这个间隔时间很短,我在1多分钟发一次UDP包才能够维持,但是再长可能移动网关那边就要丢失这个端口 了,此时如果主机想主动发数据给GPRS,那肯定是不行的了,只有GPRS终端设备再发一个UDP包过去,移动重新给你分配一个中转IP和端口,才能够进 行双向通讯。
　　　　
　　　　2。要求数据的丢包率较小。有些工业场合，例如电力、水务抄表，环保监测等等，不容许传输过程中的数据丢失或者最大限度的要求数据的可靠性。
　　　　从这一点来看，很显然在无线数据传输过程中，TCP比UDP更能保证数据的完整性、可靠性，存在更小的丢包率。在实际测试中也是如此。以厦门桑荣科技有限公司提供的GPRS终端设备为例：TCP的在千分之9，UDP的在千分之17左右。
　　　　
　　　　3。要求降低费用。目前有很大部分GPRS设备的应用都是取代前期无线数传电台，除了使用范围外，其考虑的主要问题就是费用。能降低费用当然都是大家最愿意接受的。和费用直接相关的就是流量了，流量低，费用就低了。
　　　　虽然TCP本身的包头要比UDP多，但是UDP在实际应用中往往需要维护双向通道，就必须要通过大量的心跳包数据来维护端口资源。总的比较起来， UDP的实际流量要比TCP还要大。很多使用者在初期的时候并不了解UDP需要大量心跳包来维持端口资源这个问题，往往都认为UDP要比TCP更节省流 量，实际上这里存在着一个误区。
　　　　
　　　　4。在某些特定的应用场合，例如一些银行的时时交互系统，对响应速度要求很高，此时数据传输频率较快，不需要大量心跳包维持UDP端口资源，采用UDP就比较有利了。
　　　　
　　　　5。在目前的1：N的传输模式中，既有多个GPRS终端设备往一个服务器中心传输数据，此时采用UDP会比TCP要好的多，因为UDP耗用更少的 系统资源。但是在实际应用中却发现，很多用户还是采用TCP的传输方式，建立二级中心1：A（1：N），即每一个分中心对应N/A台设备，独立处理数据， 再统一将数据传送到主中心。这样既能保证了传输过程中采用了TCP的传输协议，又能很好处理了中心服务器的多链路的系统耗用的问题。
　　　　 
　　　　 总的来说，TCP/IP协议更能满足目前各行业对远程数据传输的要求，它提供更稳定更便利的传输通道，很好的满足了远程数据传输的要求。桑荣公司所有ＤＴＵ产品都支持ＴＣＰ和ＵＤＰ协议，客户可以自行选择．