计算机网络 - CoAP 协议全面分析

最新推荐文章于 2024-06-21 10:11:26 发布

InfiniteYuan

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分类专栏： # 计算机网络协议文章标签： COAP

本文链接：https://blog.csdn.net/qq_27114397/article/details/88583997

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CoAP（Constrained Application Protocol）是一种专为物联网设备设计的轻量级协议，基于UDP并支持可靠传输和IP多播。它借鉴了HTTP的请求/响应模型，但采用了更紧凑的二进制格式。CoAP提供了消息模型，包括确认、非确认、应答和复位消息，以及资源请求/响应模型，支持GET、PUT、POST、DELETE操作。协议包最小仅4B，适合资源受限的设备。此外，CoAP还支持块传输、订阅与发布功能，并可使用DTLS进行安全通信。

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CoAP 协议全面分析

CoAP 协议背景

CoAP（Constrained Application Protocol）是一种在物联网世界的类web协议，它的详细规范定义在 RFC 7252。CoAP 名字翻译来就是“受限应用协议”，顾名思义，使用在资源受限的物联网设备上。物联网设备的 RAM，ROM 都通常非常小，运行 TCP 和 HTTP 是不可以接受的。在物联网应用里面，设备与设备之间都存在网络里面，它们需要互相进行网络通信。但由于通常物联网设备都是资源限制型的，有限的 CPU 能力，有限 RAM，有限的 Flash，有限的网络带宽，针对此类特殊场景，CoAP 协议借鉴了 HTTP 协议机制并简化了协议包格式。简洁地实现了物联网设备之间 M2M 通信。

CoAP 协议特点

基于消息模型，定义了4个消息类型，以消息为数据通信载体，通过交换网络消息来实现设备间数据通信
对 CoAP Server 云端设备资源操作都是通过请求与响应机制来完成，类似 HTTP，设备端可通过4个请求方法（GET, PUT, POST, DELETE）对服务器端资源进行操作。请求与响应的数据包都是放在 CoAP 消息里面进行传输的
基于消息的双向通信（M2M），CoAP Client 与 CoAP server 双方都可以独立向对方发送请求。双方可当 client 或者 server 角色。
协议包轻量级，最小长度仅为 4B。
支持可靠传输，数据重传，块传输。确保数据可靠到达。
支持 IP 多播, 即可以同时向多个设备发送请求（比如 CoAP client 搜索 CoAP Server）
非长连接通信，适用于低功耗物联网场景

HTTP 与 CoAP 请求与响应示例

HTTP 请求（文本格式）

POST https://getman.cn/echo HTTP/1.1
User-Agent: Fiddler
Host: getman.cn
Content-Length: 9

{temp:22}

HTTP 响应（文本格式）

HTTP/1.1 200 OK
Server: NWSs
Date: Thu, 07 Dec 2017 14:38:25 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Connection: keep-alive
Cache-Control: private, no-cache
Vary: Accept-Encoding
X-Powered-By: PHP/7.1.7
Access-Control-Allow-Origin: *
X-NWS-LOG-UUID: 6bac6a30-99fb-4441-8c04-fe0f6556e5b7
X-Daa-Tunnel: hop_count=2
Content-Length: 298

POST /echo HTTP/1.1
X-DAA-TUNNEL: hop_count=2
X-TENCENT-UA: Qcloud
QVIA: 7f0000016285484627467c8660a39b6bbf1af144
X-NWS-LOG-UUID: 6bac6a30-99fb-4441-8c04-fe0f6556e5b7
X-FORWARDED-PROTO: https
X-FORWARDED-FOR: 223.73.213.93
USER-AGENT: Fiddler
CONTENT-LENGTH: 9
HOST: getman.cn

{temp:22}