2.7 工程基线总结报告 - 链路鲁棒性与错误校检

适用范围: 外部网络链路 (UDP) + 内部 IPC 通道 (EventBus/Queue)

1. 核心架构基线 (Core Architecture Baselines)

本章节作为通信协议的“安全气囊”，确立了系统在面对物理链路劣化、网络拥塞及数据损坏时的防御机制。设计遵循 “快速失败 (Fail Fast)” 与 “分级恢复 (Graded Recovery)” 原则。

决策领域	核心基线 (Baseline Established)	关键技术特征 (Key Specs)	设计意图/依据
2.7.1 完整性校验	应用层 CRC32c	算法：CRC32c (Castagnoli) 策略：零容忍丢弃 (Zero Tolerance)	弥补 UDP 16-bit 校验和在高吞吐下的碰撞风险，利用 CPU 指令集加速，杜绝脏数据污染滤波状态。
2.7.2 链路保活	双向高频心跳	频率：10Hz (空闲时) 超时：2000ms (静默判定断连)	维持中间网络设备 NAT 映射，实现亚秒级的物理断连感知与告警。
2.7.3 丢包恢复	业务感知差异化策略	数据流：即时丢弃 (Fire-and-Forget) 控制流：ARQ 重传 (Stop-and-Wait)	在“实时性”与“可靠性”之间按需切换，防止雷达数据因重传导致队头阻塞 (HOL Blocking)。
2.7.4 拥塞控制	背压与尾部丢弃	机制：高水位线 (High Watermark) 动作：Tail Drop / Gap Insertion	防止内部无锁队列溢出导致 OOM，优先牺牲非关键数据以保全系统稳定性。

2. 关键技术规范详解

2.7.1 应用层数据完整性校验 (Integrity Verification)

算法选型：强制使用 CRC32c (Castagnoli 多项式)。
- 理由：相比标准 IEEE 802.3 CRC32，CRC32c 在 iSCSI 等存储网络中被验证具有更强的检错能力，且现代 CPU (ARMv8/x86) 均提供硬件指令加速 (crc32 / _mm_crc32_u32)，开销可忽略不计。
实施位置：
- 生成端：DisplayController 在序列化 TrackDataBatch 后计算，写入协议头。
- 校验端：显控终端在解析 Payload 前校验。
处置策略：校验失败的数据包视为物理损坏，执行静默丢弃并增加 checksum_error_count 计数，严禁尝试修复。

2.7.2 链路健康监测 (Link Health)

心跳注入：
- DisplayController 维护一个 LastSendTime。若当前时间距离上次发送超过 100ms，强制插入一个空的 HeartbeatPacket。
状态机流转：
- Connected: LastRecvTime < 2000ms。
- Disconnected: LastRecvTime >= 2000ms。触发 LinkDownEvent，清空态势图，重置接收缓冲区。

2.7.3 差异化丢包恢复 (Differentiated Recovery)

数据面 (Data Plane)：雷达点迹/航迹。
- 策略：不重传。
- 逻辑：雷达数据具有强时效性，T_k 时刻丢失的数据在 T_{k+1} 时刻已失去价值。重传只会挤占 T_{k+1} 的带宽。
控制面 (Control Plane)：配置下发、启停指令。
- 策略：应用层 ARQ。
- 逻辑：发送端发出指令后启动定时器，等待接收端回传 AckPacket。若超时 (如 200ms) 未收到 ACK，则触发指数退避重传，直至成功或达到最大重试次数 (Max=3)。

2.7.4 内部 IPC 背压机制 (Backpressure)

监控对象：进程内 SPSC 队列（如 DataReceiver -> SignalProcessor）。
水位控制：
- High Watermark (80%): 队列占用率超过 80% 时，消费者向生产者发送 BackpressureSignal。
- Low Watermark (50%): 降至 50% 以下时，解除背压。
响应动作：
- 生产者收到背压信号后，启动 L1 级流量整形（参见 2.4.4），主动丢弃低优先级数据（如原始回波切片），仅保留核心元数据入队，防止内存爆炸。

3. 风险与应对 (Risk Mitigation)

潜在风险	现象	应对/缓解措施
背压死锁	生产者被阻塞等待队列空间，导致无法处理新的控制指令（如停止指令）。	队列分离。数据流使用有界队列，控制流使用无界（或大容量）高优队列，确保控制指令永远能插队。
CRC 碰撞	极小概率下脏数据通过校验。	在协议头增加 `Magic Number` 和 `Payload Length` 双重检查，进一步降低碰撞概率。
心跳风暴	网络恢复瞬间大量心跳包涌入。	接收端实施速率限制 (Rate Limiting)，每秒最多处理 N 个心跳包，多余丢弃。

结论：至此，第二章：数据接口与通信协议 (2.1 - 2.7) 已全部完成。我们构建了一条从物理层 (1GbE/PCIe) 到应用层 (Protobuf)，从内部内存 (SHM) 到外部网络 (UDP)，兼顾高性能 (Zero-Copy/JUMBO) 与高可靠 (CRC32/Backpressure) 的数据高速公路。

5.1 KiB Raw Blame History Unescape Escape