FastDDS

FastDDS

知识讲解

1.1 DCPS 概念模型介绍

Publisher

Subscriber

Topic：在DDS域中是唯一的。

Domain：domain ID标识一个DDS Domain，DomainParticipant定义domain ID来指定它所属的DDS域。两个具有不同ID的domainParticipant不知道对方在网络中的存在。因为，可以创建多个通信信道，这适用于涉及多个DDS应用程序的场景。

1.2 RTPS 介绍

实时发布订阅协议，支持DDS应用程序，基于UDP/IP。Fast DDS提供了对TCP和共享内存（SHM）传输的支持。

同时支持单播/多播通信。

多个domain可以同时独立的共存。

topic不属于特定的participant。participant通过rtpsWriter对topic下发布的数据进行更改，并通过rtpsReaders接收订阅topic的数据。通信单元成为change。数据的更改注册到history（一个用作近期更改缓存的数据结构）。

更改1个数据需要的步骤：

change增加到RtpsWriter的history的缓存中

rtpsWriter发送change到所有订阅它的rtpsReaders

接收数据后，rtpsReaders更新history到缓存中

1.3 Fast DDS介绍

1.3.1 架构

架构图如下：

注：publisher通过dataWriter发布数据，将数据写入传输层，可以创建或者配置1个或者多个dataWriter；—> dataWriter负责发布数据，通过将数据作为DataWriterHistory的更改写入来完成发布；—> DataWriterHistory是一个数据更改的列表，当dataWriter在某个topic下要发布数据，就会在这个数据对象里面创建一个change，这个change是在history里面注册的，dataReader订阅该topic的数据就是把这一系列的change发送出去；—> subscriber是通过dataReader订阅数据的，可以创建或者配置1个或者多个dataReader； —> dataReader在其、historyDataReader中接收更改的消息；—>dataReaderHistory中包含dataReade由于订阅某个topic而接收到的数据的一些列的change。

1.3.2 并发和多线程

每个domainParticipant生成一组线程来处理多个后台任务，如日志记录、消息接收和异步通信。

主线程：由应用程序管理

事件线程：每个domainParticipant都包含1个，它处理周期性或者时间触发的事件

异步写线程：管理domainParticipant的异步writer，即使是同步writer，某些形式的通信也必须在后台启动

接收线程（多个）：domainParticipant为每个接收信道都生成一个线程

有1个时间事件系统，使Fast DDS能够响应某些条件，并安排定期操作。

1.3.3 发现协议（Discovery Protocols）

Simple Discovery ：默认的

Discovery Server：集中发现架构

Static Discovery：对domainParticipant的发现

Manual Discovery：只应用于RTPS层，允许用户手动匹配或者解除匹配RTPS Participants/RTPSWriters/RTPSReaders

1.3.4 安全（Security）

远程DomainParticipant的鉴权 DDS:Auth:PKI-DH

实体的访问控制 DDS:Access:Permissions

数据加密 DDS:Crypto:AES-GCM-GMAC

1.3.5 日志（Logging）

定义了三种类型，logInfo、logWarning、logError，允许新建分类

1.3.6 xml文件配置

通过xml文件可以更改默认配置，不需要用户实现任何程序源代码或重新构建现有的应用程序。