嵌入式Internet中Nagle算法及其应用研究

王宝宝，余世明，王振宇

（浙江工业大学信息工程学院，杭州 310023）

嵌入式Internet中Nagle算法及其应用研究

王宝宝，余世明，王振宇

（浙江工业大学信息工程学院，杭州 310023）

嵌入式Internet中使用短帧数据包，使得网络带宽的利用率极低，拥塞发生的可能性加大。标准transmission control protocol（TCP）协议中应用Nagle算法减少短帧数量。通过ARM7 32位micro control unit（MCU）和上位机personal computer（PC）构建嵌入式Internet网络，分析Nagle算法的原理和工作机制。针对嵌入式系统中Nagle算法和上位机延迟确认策略交互产生的暂时性“死锁”问题，提出了在不修改Nagle算法的基础上，通过提高采样频率或者填充缓冲区的方法来避免暂时性“死锁”。测试表明，该方案是有效可行的。

Nagle算法；死锁；延迟确认策略；ARM7；嵌入式Internet

1 前言

随着计算机网络技术的迅速发展和嵌入式系统的广泛应用，越来越多的嵌入式设备需要接入Internet，以实现远程数据采集、远程监控、自动报警等功能[1]，因此嵌入式Internet技术应运而生。由于其结合了嵌入式技术和Internet技术的优点，具有稳定性好、实时性强、数据传输速率高、成本低廉等特点，因此，近年来已取得了飞速发展和广泛的应用[2]。

嵌入式Internet技术的关键是在嵌入式系统中移植transmission control protocol（TCP）/IP协议栈[3]。嵌入式系统一般是基于8位、16位或者32位micro control unit（MCU）来实现，硬件资源无法与personal computer（PC）相比，所以嵌入式系统中移植的TCP/IP协议栈一般是经过简化处理的。TCP协议作为TCP/IP协议栈中最重要也是最复杂的协议，在移植的过程中，一般只是实现其基本的通信机制，如连接的建立与关闭机制、超时重传机制、数据包确认机制等[4]，而忽略了其丰富的拥塞控制算法。……