通讯协议制定之常见问题、注意事项总结

1. 通讯协议制定介绍小结

• 通讯协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定，约定中包括对数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程
• 根据项目中的实际应用，本人总结了嵌入式开发中通讯协议制定的相关考虑因素和经验技巧，已介绍如下相关内容，点击可跳转阅读：
  1. 通讯协议制定之交互方式、步骤介绍
  2. 通讯协议制定之数据包结构介绍
  3. 通讯协议制定之数据传输类型及传输规则介绍
  4. 通讯协议制定之数据消息传输方式介绍
  5. 通讯协议制定之数据包校验算法介绍

2. 常见的问题及注意事项总结

在项目开发实际应用中，遇到过诸多问题，在此对遇到过的问题进行总结，做一个经验分享

2.1 3次握手

• 握手是通信双方建立通信连接的第一步，只有双方都认为握手成功后，才会建立通信，常会出现一方认为握手成功，开始不断的发送数据，但是另外一方，认为握手没有成功，不会响应相关数据，造成异常
• 3次握手的过程至关重要，次数必须为3次，才能建立一个稳定的通信，缺少一次，都有可能发生问题
• 握手需要设置超时处理机制，比如在规定的时间下，握手都没有成功，需要执行超时处理机制，通过复位、重启等处理手段消除故障

2.2 心跳检测

• 为了检测通信的另一方是否一直在线，以确保连接的有效性，心跳消息是必不可少
• 心跳需要设置超时处理机制，比如检测到持续一定时间心跳丢失，需要执行超时处理机制，通过复位、重启等处理手段消除故障
• 心跳超时异常发生后，通过复位、重启等处理手段消除了故障，一般需要重新发起握手

2.3 ACK回复及重发机制

• 通信中存在诸多异常场景，导致数据丢失，因此设置通信交互过程时，必须通过应答确认确保消息的交互成功
• 必须设置重发机制，检测到未完成完整的通信流程，通过重发机制避免错误

2.4 通信协议版本匹配

• 实际开发过程中，因为需求变更、BUG修复，通信协议版本会经常发生变更
• 经常会发生因为版本不匹配的问题，造成功能异常、失效，为了有效避免这类问题，在协议制定时，添加协议版本字段进行规避

2.5 校验的重要性

• 数据校验是通过对发送方持有的数据进行某种运算，对接收方收到的数据也进行同样的运算，并且比较这两个结果，如果结果不一样，肯定是传输过程中发生了错误
• 检验字段能够有效检测、规避通信中发生的异常，该字段必不可少
• 双方使用的校验算法必须一致，制定协议时就必须阐明介绍清楚使用的校验算法

2.6 最大数据传输长度

• 通信模块代码开发中，需要考虑到最大的数据传输长度，根据最大的长度来考虑数据缓存区的大小，确定分配内存空间的大小
• 对数据内容解析时，需要对数据长度字段的数值进行判断，避免因为数据丢失、数据纂改、数据长度值发送错误等异常造成错误发生

2.7 大小端问题

• 对于多字节的数据类型内容，大小端问题常常发生，不容忽视
• 大小端问题和芯片的处理方式有着关联，经常会发生由于大小端问题造成的各种异常

2.8 通信负载能力

• 通信协议制定时，数据发送周期、数据传输长度等都需要考虑通信的负载能力
• 通信负载能力和通信的稳定性、准确性成反比，负载越高，则稳定性、准确性越低

2.9 压力测试的重要性

• 为了保证通信的稳定性、准确性，必须对通信链路进行压力测试
• 压力测试不仅要测试正常的使用场景，也需要提高负载、测试最大负载下的通信能力

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