华为路由器TCP/IP协议介绍

关于TCP/IP协议已经介绍很多了，但在实际运用中有着各种不同的方法，本篇所要给大家介绍的就是TCP/IP协议栈的运用，设置一个网络环境时会有很大的帮助。

一、TCP/IP应用都必须实现IP和ICMP对于一个路由器而言，有这两个协议就可以运作了，虽然从应用的角度来看，这样一个路由器 意义不大。实际的路由器一般还需要运行许多使用的协议，以及一些其它的协议，主要有lwIP和uC/IP。

1、lwIP(LightweightTCP/IPStack)：支持的协议比较完整，一般需要多任务环境支持，代码占用ROM>40KB，不适合8位机系统，没有完整的应用文档;

2、uC/IP(TCP/IPstackforuC/OS)：基于uC/OS的任务管理，接口较复杂，没有说明文档。

二、由于uIP所具有的显著特点，自从0.6版本以来就被移植到多种处理器上，包括MSP430、AVR和Z80等，它去掉了许多全功能协议栈中不常用的功能，而保留网络通信所必要的协议机制。

其设计重点放在IP、ICMP和TCP协议的实现上，将这三个模块合为一个有机的整体，而将UDP和ARP协议实现作为可选模块，uIP0.9处于网络通信的中间层，其上层协议在这里被称之为应用程序，而下层硬件或固件被称之为网络设备驱动。

显然，uIP0.9并不是仅仅针对以太网设计的，它具有媒体无关性。

三、注意各模块的融合，减少处理函数的个数和调用次数，提高代码复用率，以减少ROM占用。基于单一全局数组的收发数据缓冲区，不支持内存动态分配，由应用负责处理收发的数据。

基于事件驱动的应用程序接口，各并发连接采用轮循处理，仅当网络事件发生时，由uIP内核唤起应用程序处理。这样，uIP用户只须关注特定应用就可以了。传统的TCP/IP实现一般要基于多任务处理环境，而大多数8位机系统不具备这个条件，由uIP内核设置重发事件，应用程序重新生成数据提交发送，免去了大量内部缓存的占用。

四、当设备驱动程序从网络层收到一个数据包时要调用这个函数，设备驱动程序必须事先将数据包存放到uip_buf[]中，包长放到uip_len，然后交由uip_input()处理。当函数返回时，如果uip_len不为0，则表明有带外数据(如SYN，ACK等)要发送。

当需要ARP支持时，还需要考虑更新ARP表或发出ARP请求和回应，另一个需要驱动程序支持的函数是uip_periodic(conn)。这个函数用于uIP内核对各连接的定时轮循，因此需要一个硬件支持的定时程序周期性地用它轮循各连接，一般用于检查主机是否有数据要发送，如有，则构造IP包。使用示例如下。

五、为了将用户的应用程序挂接到uIP中，必须将宏UIP_APPCALL()定义成实际的应用程序函数名，这样每当某个uIP事件发生时，内核就会调用该应用程序进行处理。

如果要加入应用程序状态的话，必须将宏UIP_APPSTATE_SIZE定义成应用程序状态结构体的长度。在应用程序函数中，依靠uIP事件检测函数来决定处理的方法，另外可以通过判断当前连接的端口号来区分处理不同的连接。

六、单片机采用的是Atmel的AT89C55WD，它内置20KB程序Flash，512字节RAM，3个定时器/计数器，工作在22.1184MHz时具有约2MIPS的处理速度。

网卡芯片同样采用的是低成本的RTL8019AS，是一款NE2000兼容的网卡芯片。系统外扩了32KB的SRAM，用于串口数据和网络数据的缓冲，另外还存放了uIP的许多全局变量。

七、UIPWeb51的应用程序，路由器首先打开80端口的监听，一旦有客户机要求连上，uIP内部会给它分配一个连接项，接着等收到客户机IE浏览器发出的“GETHTTP…”请求后，将发电机电平与状态数据队列中的数据填入网页模板，生成一幅新的网页发给客户机。

因为这幅网页的大小已经超过uIP的最大段长，因此在uIP内核第一次实际只发出了MSS个字节，在等到下一次轮循到该连接并且收到上次数据包的ACK时，发送剩下的网页数据。

八、在连接处于空闲的时候，应用程序可以从串口队列中读出原始数据，经格式处理后再存到发电机电平与状态数据队列中，而在这个队列中保存着当前1min的设备工作数据，以便下次更新网页时使用。

在网页中添加了更新按钮，一旦浏览器用户点击了按钮，浏览器会自动发出CGI请求，UIPWEB51收到后，立即发送包含最新数据的网页。

如果uIP接收ACK超时，它会自动设置重发标志，应用程序中可以用uip_rexmit()来检测这个标志，重新生成网页并发送。一旦用户关闭了浏览器，uIP也会自动检测到这一事件，并且释放掉这个连接项。

重点说明

每一个应用层一般都会使用到两个传输层协议之一： 面向连接的TCP传输控制协议和无连接的包传输的UDP用户数据报文协议。