LWIP的优缺点

前言

Light weight IP，意思是轻量化的TCP/IP协议，是瑞典计算机科学院(SICS)的Adam Dunkels 开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。LwIP的设计初衷是：用少量的资源消耗实现一个较为完整的TCP/IP协议栈，其中“完整”主要指的是TCP协议的完整性，实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用。此外LwIP既可以移植到操作系统上运行，也可以在无操作系统的情况下独立运行

特点：

1. 支持ARP协议（以太网地址解析协议）。

2. 支持ICMP协议（控制报文协议），用于网络的调试与维护。

3. 支持IGMP协议（互联网组管理协议），可以实现多播数据的接收。

4. 支持UDP协议(用户数据报协议)。

5. 支持TCP协议(传输控制协议)，包括阻塞控制、RTT 估算、快速恢复和快速转发。

6. 支持PPP协议（点对点通信协议），支持PPPoE。

7. 支持DNS（域名解析）。

8. 支持DHCP协议，动态分配IP地址。

9. 支持IP协议，包括IPv4、IPv6协议，支持IP分片与重装功能，多网络接口下的数据包转发。

10. 支持SNMP协议（简单网络管理协议）。

11. 支持AUTOIP，自动IP地址配置。

12. 提供专门的内部回调接口(Raw API)，用于提高应用程序性能。

13. 提供可选择的Berkeley接口API，即 Socket套接字 (在多线程情况下使用) 。

优点：

1. 资源开销低，即轻量化。LwIP内核有自己的内存管理策略和数据包管理策略，使得内核处理数据包的效率很高。另外，LwIP高度可剪裁，一切不需要的功能都可以通过宏编译选项去掉。LwIP的流畅运行需要40KB的代码ROM和几十KB的RAM，这让它非常适合用在内存资源受限的嵌入式设备中。

2. 所支持的协议较为完整。几乎支持TCP/IP中所有常见的协议，这在嵌入式设备中早已够用。

3. 实现了一些常见的应用程序：DHCP客户端、DNS客户端、HTTP服务器、MQTT客户端、TFTP服务器、SNTP客户端等等。

4. 同时提供了三种编程接口：RAW API、NETCONN API（注：NETCONN API即为Sequential API，为了统一，下文均采用NETCONN API）和Socket API。这三种API的执行效率、易用性、可移植性以及时空间的开销各不相同，用户可以根据实际需要，平衡利弊，选择合适的API进行网络应用程序的开发。

5. 高度可移植。其源代码全部用C实现，用户可以很方便地实现跨处理器、跨编译器的移植。另外，它对内核中会使用到操作系统功能的地方进行了抽象，使用了一套自定义的API，用户可以通过自己实现这些API，从而实现跨操作系统的移植工作。

6. 开源、免费，用户可以不用承担任何商业风险地使用它。

7. 相比于嵌入式领域其它的TCP/IP协议栈，比如uC-TCP/IP、FreeRTOS-TCP等，LwIP的发展历史要更悠久一些，得到了更多的验证和测试。LwIP被广泛用在嵌入式网络设备中，国内一些物联网公司推出的物联网操作系统，其TCP/IP核心就是LwIP；物联网知名的WiFi模块ESP8266，其TCP/IP固件，使用的就是LwIP。

LwIP尽管有如此多的优点，但它毕竟是为嵌入式而生，所以并没有很完整地实现TCP/IP协议栈。相比于Linux和Windows系统自带的TCP/IP协议栈，LwIP的功能不算完整和强大。但对于大多数物联网领域的网络应用程序，LwIP已经足够了。