STM32 websocket,TCP和UDP的传输速率

     网络上经常有人提到websocket ,TCP和UDP 的差别,说的大都是协议之间的差别,没有提及它们的传输能力,为了设计高吞吐量的物联网微服务器,最近对websocket ,TCP,UDP的传输能力做了测试

  1.    使用STM32F746 处理器
  2. 操作系统 Arm mbed OS 5.0
  3. tcp/ip 协议 lwip
  4.    测试结果

         TCP/IP 协议:2.5Mbps(和上一篇转发的博文描述的类似)。

        UDP 协议     25Mbps

  两者为什么会这么大呢? 这是因为websocket ,TCP和UDP 的底层都是IP包,IP包相当于是一个篮子,而TCP,UDP和websocket都包装,传输的数据是篮子里的苹果,数据包装越复杂,软件处理的部分就越多,花费的时间就越多。以太网上的IP 包和以太网的包非常相近,驱动程序内部可以使用DMA 来实现数据拷贝。软件干预少,处理非常快。我们曾经对STM32 的以太网hal 库做了优化,尽量使用DMA 和memcpy 方式(memcpy 内部使用的也是DMA 方式),硬件CRC校验。每个包长度做到1400的话,UDP 传输的速率可以达到30Mbps左右。

  三种协议中,UDP 包最简单,近似与以太网包传输。而TCP包由于增加了数据重发等功能。软件干预比较多。所以速率上不去。而websocket 是建立在http协议之上的TCP 协议所以和TCP 协议的传输效率类似。

     如何兼顾websocket的灵活性和UDP的传输速度,是我们在设计模块化边缘设备modular-2 edge 时考虑的问题。我们设计了一种directStream 模式。 就是命令依然是通过websocket 上的发送,但是流结果通过UDP 协议发送到App(如下图所示)到目前为止,实测速率大约是8Mbps,STM32F746 每200us 发送512个字节。

STM32 websocket,TCP和UDP的传输速率_第1张图片

   这样安排的另一个优点是不需要baseservice 来处理另外一个UDP 的协议,也不需要它转发。UDP stream 是一个存数据包。

初步测试表明:direct stream 模式是不错的。

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