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    DDS 中間件技術在作戰系統網絡中的應用

    2014-03-18 北京神州普惠科技股份有限公司

      數據分發服務作為網絡數據通訊的核心技術,能可靠實時地交換分配群體數據,其傳輸能力比通常的戰術數據鏈高幾個數量級。DDS必須確保在極少的時間和不限制網絡中的報告數據容量的條件下,高度可靠地傳輸數據。目前DDS 數據通信服務已經廣泛應用到了美國海、陸、空、天各個領域,并發揮了重要的作用。而美國海軍正以DDS 技術為核心,建設一個統一的、全新的自動操作的分布式DDS 網絡結構,對其海軍裝備的作戰系統進行綜合集成。

      1 DDS 通訊中間件簡介

      中間件是介于應用程序和操作系統軟件層。中間件隔離計算機從底層的細節應用體系結構,操作系統和網絡堆棧從而簡化了應用程序發送和分布式系統的開發接收程序,而無需使用較低級別的協議,如信息套接字和TCP 或UDP/IP 協議。DDS 數據分發服務是一項以數據為中心的網絡實時分布式應用程序中間件。通過DDS能構建高性能的分布式異構計算機環境中的通信,并且DDS是可配置的以便程序員可以適應它以滿足應用的特定通信需求。DDS數據分發服務作為實時分布式系統中的數據通信機制,特別適用于數據提供者和接受者眾多的情況。它簡化分布式系統中數據的發布,通過QoS 參數控制體現了通信的靈活性,具有跨語言、跨平臺的能力。

       2、DDS 實現和策略設置的分析

      2.1 DomainParticipant和Topic 的創建

      DomainParticipant(域參與者)和Topic(主題)是發布者和訂閱者所共用的,發布者和訂閱者只有在相同的域下,發布或訂閱相同的主題,數據傳輸才能完成。發布者所發布的數據的標識被稱之為主題,主題是一串字符串,且是在同一個域下唯一的字符串,用于標識當前數據是什么數據。發布者需要創建主題用于標識其向數據總線發布的數據主題,而訂閱者也需要創建主題,用于標識它用何種主題的數據感興趣。創建主題時需要指明互相傳輸的數據的類型,DDS 所支持的內置數據類型包括String,KeyedString,Octets,KeyedOctets 四種。獲取內置類型的類型名:const char* DDSTypeSupport::get_type_name();在艦載設備網絡通訊的實際應用中,我們使用DDS Octets 內置類型,原因是由于各通訊結點發布的數據都是固定的經約定的數據結構,且如果使用 DDSOctets 內置類型,可以將所有由常規數據類型或自定義的數據結構所組成的數據都轉化為八進制(或二進制)方式進行發布和訂閱,以達到資源、接口的通用最大化。

     

      2.2 Publisher 發布者的創建與設置

      對于發布者而言,在創建主題之后須創建數據發布者和數據寫入者,默認地,如果直接創建數據寫入者,會由系統自動地、隱式地創建數據發布者。在艦載設備網絡通訊的實際應用中,我們將顯式手動地依次創建數據發布者和數據寫入者,原因是,我們需要對數據發布者策略時能更直接有效。由于在創建主題時使用了Octets 的類型,因此在DDSDataWriter 數據寫入者創建時,還要對DDSData Writer 數據寫入者進行約束,以創建相應類型的,也是真正向數據總線發出指定類型數據的DDSOctetsDataWriter對象。

      2.3 數據的發布

      經過以上的設置與創建,已具備了數據發布的條件。發布數據的結果可以根據返回的結果獲知發布的成功與否或發布錯誤的原因。

      2.4 Subscriber訂閱者的創建與設置

      與發布者的設置相類似的,對于訂閱者而言,在創建主題之后須創建數據訂閱者和數據讀取者,默認地,如果直接創建數據讀取者,會由系統自動地、隱式地創建數據訂閱者。在艦載設備網絡通訊的實際應用中,我們將顯式手動地依次創建數據發布者和數據寫入者,與發布者的設置不同之處在于,數據讀取者是一個任務或線程實時接收發布者所提供的數據,并進行響應處理,由于在創建主題的時候為達到能訂閱所有的不同數據結構的數據而使用的使用了Octets 的類型,因此在訂閱者的設置時,我們可以針對所有訂閱的主題使用一個數據讀取者,采用這種策略使用對于訂閱者而言即節省了任務/線程資源又能達到高效快速的目標。

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      新產品推薦:

      AppDDS(Appsoft Data Distribution Service)是北京神州普惠科技股份有限公司根據對象管理組織(OMG)制定的DDS數據分發服務標準,經過多年研發而成的分布式實時應用開發平臺,AppDDS具備高帶寬、低延遲、低抖動、跨平臺等諸多優異性能,包含底層通信協議、模型開發工具、網絡分析工具、性能測試工具等一系列工具集,可以方便用戶快速開發、測試、優化及部署各種分布式實時應用,AppDDS具備自主知識產權,擁有國內最強大的技術研發和技術服務專業團隊,成功案例眾多,客戶遍布航空、航天、電子、船舶、兵器等國防軍工行業。更多詳情查閱鏈接http://www.appsoft.com.cn/2014/0122/DDS.html

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