基于IPv6的TCP/IP协议在嵌入式系统中的研究与实现
发布时间：2021-09-07 21:17
随着互联网的发展，地址枯竭问题逐渐暴露出来。IPv6从根本上解决了地址枯竭问题，同时扩充了功能，使得更加安全和稳定。嵌入式系统和网络技术结合将成为网络发展的必然趋势。本文设计了基于IPv6的嵌入式TCP／IP协议栈，对TCP、UDP、IPv4、IPv6等协议进行了详细的分析，阐述了协议栈实现的方法。 协议栈采用层次化的体系结构，参考RFC国际标准，对协议进行了相应的裁减，力求做到精简。同时，协议栈采用模块化的设计方法，结构清晰，便于扩充。协议栈用C语言实现，指针的使用都明确存储类型，并采用Keil C小模式下编译。 内存管理方面，协议栈采用链表方式实现。根据数据包的大小动态分配需要的内存块。减小了内存空间的浪费。同时，本文设计了内存释放机制，有效减少内存分片。 本文使用双协议栈技术，实现了IPv4到IPv6的平稳过渡，使得系统可以运行于两种网络平台上。 硬件设计方面，系统使用三星公司的S3C44BOX开发板。S3C44BOX开发板采用32位的ARM7嵌入式处理器，TCP／IP接口是RTL8019AS以太网控制器。本文简要介绍了RTL8019AS内部结构和数据收发...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ICMPv6和ICMPv4的差错报文的比较
图3.10ICMPv6和ICMPv4的查询报文的比较cIMPv6中少了时间戳请求，是因为这项功能在其它协议T(CP)中已经实现了，同时也是因为过去没有使用它。而地址掩码的请求和回答的取消，则是因为该协议在PIv6中根本就不需要。邻站询问和通告报文的思路和以前的ARP完全一样，组成员关系和IGMP的目的也完全相同，他们都只是报文的格式发生了改变。3.4传输层协议3.4.1TCP协议TCP是传输层协议，它使用PI，提供可靠的应用数据传输。TCP在两个或多个主机之间建立面向连接的通信。TCP支持多数据流操作，提供流量控制和错误控制，甚至完成对乱序到达报文的重新排序。传输控制协议也是通过一系列公开出版的IETF文档进行开发的。1981年9月出版RFC793描述了TCp的核心内容[33]。TCP软件之间传输信息是通过报文段的交互来实现的。报文段包括两部分:
5.11系统测试为了对嵌入式IPv6协议栈进行测试，我们构建了一个小型的以太网络作为测试环境。网络拓扑结构如图5.10所示:图5.10以太网拓扑结构其中ARM网络平台由53C440B0X开发板组成，嵌入式处理器是32位的ARM7TDMI，通过RTL8019AS网卡芯片连入以太网，系统运行PIv6/PIv4的双协议栈。主机A、B、C都安装WnidowZs000操作系统，其中主机A作为测试主机，安装双协议栈，实现与ARM网络平台的通信测试。地址配置方面，主机A分配地址:IPv4地址是192.168.0.1，IPv6网络前缀是FBCO:0:O:1::/64
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双栈与隧道结合技术建构IPv6网络[J]. 李建昊,张宏科. 北方交通大学学报. 2004(05)
[2]IPv6的研究现状及分析[J]. 覃德泽. 企业技术开发. 2004(05)
[3]应用于嵌入式系统的TCP简化实现方法[J]. 李立清,路海. 计算机工程与应用. 2004(07)
[4]论嵌入式系统的发展[J]. 卞正岗. 仪器仪表与分析监测. 2004(01)
[5]基于ARM的嵌入式TCP/IP协议的实现[J]. 胡友水,李汉强. 电子技术应用. 2003(12)
[6]嵌入式TCP/IP实现的研究和分析[J]. 孟蕾,陈文艺,宋焕生. 西安邮电学院学报. 2004(01)
[7]微型TCP/IP协议栈的设计与实现[J]. 姚光开,于永棠,柴乔林. 计算机应用. 2003(09)
[8]基于ARM7TDMI的嵌入式系统设计与实现[J]. 万晨妍,侯颖欣. 计算机工程. 2003(18)
[9]嵌入式Internet的几种接入方式比较[J]. 张毅,赵国锋. 重庆邮电学院学报(自然科学版). 2002(04)
[10]从IPv4向IPv6的过渡[J]. 雷震洲. 现代电信科技. 2002(10)
本文编号：3390265
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ICMPv6和ICMPv4的差错报文的比较
图3.10ICMPv6和ICMPv4的查询报文的比较cIMPv6中少了时间戳请求，是因为这项功能在其它协议T(CP)中已经实现了，同时也是因为过去没有使用它。而地址掩码的请求和回答的取消，则是因为该协议在PIv6中根本就不需要。邻站询问和通告报文的思路和以前的ARP完全一样，组成员关系和IGMP的目的也完全相同，他们都只是报文的格式发生了改变。3.4传输层协议3.4.1TCP协议TCP是传输层协议，它使用PI，提供可靠的应用数据传输。TCP在两个或多个主机之间建立面向连接的通信。TCP支持多数据流操作，提供流量控制和错误控制，甚至完成对乱序到达报文的重新排序。传输控制协议也是通过一系列公开出版的IETF文档进行开发的。1981年9月出版RFC793描述了TCp的核心内容[33]。TCP软件之间传输信息是通过报文段的交互来实现的。报文段包括两部分:
5.11系统测试为了对嵌入式IPv6协议栈进行测试，我们构建了一个小型的以太网络作为测试环境。网络拓扑结构如图5.10所示:图5.10以太网拓扑结构其中ARM网络平台由53C440B0X开发板组成，嵌入式处理器是32位的ARM7TDMI，通过RTL8019AS网卡芯片连入以太网，系统运行PIv6/PIv4的双协议栈。主机A、B、C都安装WnidowZs000操作系统，其中主机A作为测试主机，安装双协议栈，实现与ARM网络平台的通信测试。地址配置方面，主机A分配地址:IPv4地址是192.168.0.1，IPv6网络前缀是FBCO:0:O:1::/64
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双栈与隧道结合技术建构IPv6网络[J]. 李建昊,张宏科. 北方交通大学学报. 2004(05)
[2]IPv6的研究现状及分析[J]. 覃德泽. 企业技术开发. 2004(05)
[3]应用于嵌入式系统的TCP简化实现方法[J]. 李立清,路海. 计算机工程与应用. 2004(07)
[4]论嵌入式系统的发展[J]. 卞正岗. 仪器仪表与分析监测. 2004(01)
[5]基于ARM的嵌入式TCP/IP协议的实现[J]. 胡友水,李汉强. 电子技术应用. 2003(12)
[6]嵌入式TCP/IP实现的研究和分析[J]. 孟蕾,陈文艺,宋焕生. 西安邮电学院学报. 2004(01)
[7]微型TCP/IP协议栈的设计与实现[J]. 姚光开,于永棠,柴乔林. 计算机应用. 2003(09)
[8]基于ARM7TDMI的嵌入式系统设计与实现[J]. 万晨妍,侯颖欣. 计算机工程. 2003(18)
[9]嵌入式Internet的几种接入方式比较[J]. 张毅,赵国锋. 重庆邮电学院学报(自然科学版). 2002(04)
[10]从IPv4向IPv6的过渡[J]. 雷震洲. 现代电信科技. 2002(10)
本文编号：3390265
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