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描述：
下列描述适用于所有支持“TCP coection”连接类型的工业以太网通信处理器。由于其数据传输仅限于在 TCP 层( OSI 开放式互联网参考模型第四层)，该连接类型也被称为“TCP 本地( TCPnative )”连接。n
概述：
TCP (传输控制协议)协议带有流量控制，也就是说，当发送方发送数据包的速度快于接收方处理数据包的速度时，接收模板会迫使发送模板减缓发送速度。该功能通过 TCP 协议中的“TCP 窗”得以实现。窗尺寸的大小在呼叫过程中，由通信双方协商决定。前面提到的通信处理器，其窗容量为560字节。每一个连接都涉及到窗尺寸。 通过以下两种情形对流量控制进行说明。n
- 情形 1： 发送模块的发送速度等于或慢于接收器处理数据包的速度
当站点接收到来自 LAN (局域网) 上的 10 字节数据后，该站点将回应一确认报文。报文中的确认号 (Acknowledge number) 等于上一帧确认报文的确认号加10，以表示已成功接收和处理上次发送的 10 个字节。
在这种情况下，TCP 窗容量最大可为 560 个字节。 - 情形 2：发送模块的发送速度快于接收器处理数据包的速度
当一组新的报文到达时，接收器还未处理完上一次接收的数据 (正在传输给 S7-CPU)。 接收器确认报文中的确认号加 10，但是窗尺寸将减为 550 字节。通过确认号，发送方获知报文已被成功接收，且 TCP 窗尺寸已减小 ( TCP窗最大值 – TCP窗实际值 = 560 – 10 = 10 字节)。这表明接收器无法处理所有的数据，此时发送方最多只能发送 550 字节的数据。
情形 2中的机制即为流量控制机制。如果发送器速度很快，接受器将减小 TCP窗尺寸，直至其减小为 0。在收到接收方的确认报文指示TCP 窗增大前，发送器都不能再发送数据。在此阶段，连接并不断开，只是暂时没有数据传输。
当通信处理器工作在 TCP 层时，在 TCP 窗许可的范围内，可以连续发送任务 ( 数据包 )。因此，其工作性能得以优化，主要目标在于尽可能多的向各通信站点发送任务。
附加信息：
另外，对最坏情况下的响应时间进行分析。在发送器速度足够快的情况下，发送器循环发送长度为一个字节的任务。理论上，发送器在接收器将 TCP 窗减为 0 之前可以发送 560 个任务。此时 560 个字节的数据均在接收器的接收缓冲区中。发送方依次修改循环发送的字节数据，接收方将接收到的每一个字节回送给发送方。通过测量被修改的字节何时被发送方接收的时间，就可获知响应时间。以下分别针对上述两种情形进行分析。
- 情形 1：由于输入用户字节数据经接收器接收后直接回送给发送方，因此响应时间很短。
响应时间很短。
- 情形 2：用于测试的数据字节作为第 560 个任务被接收。接收器需要首先处理前 599 个字节数据并将它们一一回送后，才能对测试字节进行处理再回送。
这将使得响应时间长度激增。
对于一些应用，此类情况不允许发生。
补救措施：
没有直接的解决方案。这是因为流量控制机制在协议层执行，用户无法对其进行读取或修改。应用编程人员应慎重考虑数据发送频率，尤其是在执行循环任务时。一般推荐使用网络分析仪对 LAN进行分析。如果 TCP 窗一直很小，应减慢发送器的发送速度或者分散或减小网络负荷。
LAN 记录：
下列图片及相应解说适用于熟悉协议层总线分析的网络技术人员。图片中显示了在两个 SIMATIC-S7通信处理器间的 TCP 连接的报文记录。以下对标记行及其后的报文记录行进行解释。数据传输是双向的，地址 140.90.4.1 对应4号站，地址 140.90.5.1 对应 5 号站。
Bild 1: Telegrammverkehr ( 37 KB )
- 在标记行，即 13 号报文中，4 号站向 5 号站发送确认报文，其中 TCP窗 (WIN) 设置为最大值 560 字节。
- 在 14 号报文中，5 号站发送长度为 160 字节 ( LEN = 160 ) 的用户数据。
- 5 号站随即又发送了 240 字节长度的 15 号报文。两次连续发送不会产生问题，因为第 13 号报文中的 TCP 窗尺寸为 560 字节。
- 在 16 号报文中，4 号站的将确认号加 400 ( 160 + 240 )，表明数据已接收。但同时，TCP 窗的大小仅有 160 字节，这说明数据到达接收方传输层（第4层），但还未被处理。
- 随后，4 号站又发送一确认报文，其中 TCP窗的最大值恢复为 560 字节。
最后，提供关于 LAN 记录自解压缩文件的下载，使用合适的工具软件 (如 Wireshark) 可以看到多种协议报文。
TCP_1V_mitDaten.exe ( 30 KB )
原创文章，作者：ximenziask，如若转载，请注明出处：https://www.zhaoplc.com/plc330305.html
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