概述
DDS(Data Distribution Service)是一种物联网通信协议，属于中间件协议和 API 标准，它将系统的组件集成在一起，提供业务和任务关键型物联网 （IoT） 应用程序所需的低延迟数据连接、极高的可靠性和可扩展的架构.DDS引入了一个虚拟的全局数据空间，应用程序可以通过简单地读取和写入通过应用程序定义的名称（Topic）和键寻址的数据对象来共享信息。DDS 对 QoS 参数（包括可靠性、带宽、交付期限和资源限制）具有精细而广泛的控制功能。DDS 还支持在全局数据空间之上构建本地对象模型
使用DDS的分布式应用程序可以发布或订阅“主题”信息，并使用一组丰富的服务质量参数来设置通信的不同方面（可靠性，持久性，冗余性，寿命，传输设置，资源等）,DDS的特点有以下几点：
- 发布/订阅模型：简单且解耦。它允许对分布式系统进行更简洁的设计。
- 性能：在发布/订阅模式中，延迟低于请求/回复模式，吞吐量高于请求/回复模式。在请求/回复模型中，请求者应拉取远程参与者以获取数据，但在发布/订阅模型中，发布者会在此数据可用后立即将数据直接发送给订阅者。API、对象模型和 QoS 参数都经过精心设计，以实现实时性能，并且通常不同的实现都得到了真正的优化。
- 自动发现远程参与者：此机制是DDS的主要功能之一。通信是匿名和分离的，开发人员不必担心远程参与者的本地化。
- 丰富的 Qos 参数集，允许调整通信的各个方面：可靠性、持久性、冗余性、寿命、传输设置、资源…
- 互操作性协议（RTPS）：该协议几乎可以在任何传输上实现，允许在UDP，TCP，共享内存和用户传输中使用DDS，并实现不同DDS实现之间的真正互操作性
DDS历史
DDS规范的开发始于2001年，它由Real-Time Innovations（RTI）和法国国防公司Thales Group开发；2004年, 对象管理组（the Object Management Group -OMG)发布了DDS1.0版本，2005年12月发布1.1版本，2007年1月发布1.2版本，2015年4月发布1.4版本。
版本 2.0 于 2008 年 4 月发布，版本 2.1 于 2010 年 11 月发布，2.2 版本于 2014 年 9 月发布，2.3 版本于 2019 年 5 月发布。DDS 规范描述了两个级别的接口：
- 较低的以数据为中心的发布-订阅 （DCPS） 级别，旨在将适当的信息有效地传递给适当的接收者。
- 可选的更高数据局部重建层 （DLRL），允许将 DDS 简单集成到应用层中
对象管理组 （OMG） 是一个计算机行业标准联盟，
于1989年由11家公司（包括惠普，IBM，Sun微系统，苹果计算机，美国航空公司，iGrafx和数据通用）成立。OMG工作组为一系列技术制定企业集成标准。
DDS协议
用于创建发布者（publishers）和订阅者（subscribers）的 DDS 工厂称为 DDS 参与者。通常，应用程序创建一个参与者，发布者发布数据和/或订阅者订阅数据。DDS定义了第三个级别，即数据写入、数据读取器以及写入/读取。
从概念上讲，DDS 看到一个称为“全局数据空间”的本地数据存储。对于应用程序，全局数据空间看起来像通过 API 访问的本地内存。您写入看起来像本地存储的内容。实际上，DDS 会发送消息来更新远程节点上的相应存储。你从看起来像本地商店的东西中阅读。在 DDS 域中，信息共享的单位是主题中的数据对象。该主题由其名称标识，数据对象由某些“Key”属性标识。这类似于使用键属性来标识数据库中的记录。这是概念性的图。DDS 以对等方式进行通信，不需要由服务器或云代理数据。
远程 DDS 参与者的发现是自动的，在默认行为中，每个参与者都会发送多播通知（或将单播通知发送到预定义的对等方列表），DDS 维护远程目标的列表
- 空间：作为自动发现，分布式系统独立于网络拓扑。如果用户更改网络拓扑，则无需在应用程序中进行任何更改。
- 时间：发布者可以完全异步发布，而无需测试订阅者的状态。如果服务参数的持久性设置为持久性，则 DDS 会将数据传输给后期加入者订阅者。
- 冗余：DDS允许非常容易地实现冗余。多个发布者可以在同一主题上发布，共享该主题，或者可以设置DDS以将主题设置为独占，并且主题的所有者将是具有最高“强度”参数的发布者。如果所有者失败，则以下较强的发布者现在将成为所有者。可以实现故障转移和接管行为。对于订阅方，任意数量的订阅者都可以订阅同一主题。
- 平台和语言：DDS在大量平台（Windows, Linux, Solaris, Aix, Mac Os, Integrity, LynxOS, QNX, VxWorks…等）和语言（C、C、Java、C#、Ada等）中实现。因此分布式系统可能非常异构，但是开发人员不必担心远程节点的平台/语言。
- 实现：DDS 规范集包括一个用于 DDS 互操作性协议的规范，称为 RTPS（Real Time Publish Subscribe Protocol实时发布订阅协议）。分布式系统中的不同应用程序可以使用不同的 DDS 实现，并且它们将进行互操作。
DDS 提供 Qos 控制的数据共享。应用程序通过发布和订阅由其主题名称标识的主题进行通信。订阅可以指定时间和内容筛选器，并仅获取在主题上发布的数据的子集。不同的 DDS 域彼此完全独立。DDS 域之间没有数据共享。
DDS与其他协议的简单比较
物联网应用通常考虑几种专门的消息传递/数据共享协议，包括
- 消息队列遥测传输 （MQTT），一种依赖于代理的发布/订阅消息传递协议，旨在与 TCP/IP 一起使用
- 高级消息队列协议 （AMQP），它定义了一种高效的二进制对等协议，用于在两个网络进程（通常是客户端和代理）之间传输消息
- 约束应用协议 （CoAP） 是一种软件协议，旨在支持简单的低功耗电子设备（例如无线传感器）与基于互联网的系统的连接
参考资料
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