【一】Fast-DDS是什么

Fast DDS（Fast Data Distribution Service）是一种高性能、可扩展的数据分发服务，它实现了OMG（Object Management Group）DDS（Data Distribution Service）规范。以下是对Fast DDS的详细介绍：

一、基本概述

• 全称：Fast Data Distribution Service。
• 前身：Fast RTPS（Real-Time Publish-Subscribe Protocol）。
• 实现规范：DDS规范，即数据分发服务规范，由OMG定义的一种用于分布式软件应用程序通信的以数据为中心的通信协议。
• 主要特点：高性能、可扩展性、实时性、安全性、多语言支持（如C++、Java、Python等）和高度可定制性。

二、技术架构与核心组件

• 技术架构：Fast DDS基于发布-订阅模式的数据分发机制，支持快速、可靠的数据交换。它使用RTPS协议来实现实时数据传输，RTPS协议是DDS规范的互操作性有线协议，由OMG定义和维护。

• 核心组件：

  • DomainParticipant：域参与者，定义域ID以指定其所属的DDS域，并充当其他DCPS（Data-Centric Publish-Subscribe）实体的容器和工厂。
  • Publisher：发布者，负责创建和配置DataWriter，DataWriter是实际发布消息的实体。
  • Subscriber：订阅者，定义信息消费对象及其属性，并通过DataReader接收数据。
  • Topic：主题，绑定发布和订阅的实体，在DDS域中是唯一的。

三、主要功能与特性

• 两层API：提供上层DDS和下层RTPS两层API，满足不同开发需求。
• 实时性：提供可配置的实时功能，保证在指定的时间限制内响应。
• 服务发现：内置基于对现有发布者和订阅者的动态发现机制，无需联系或设置任何服务器即可持续执行此任务。
• 支持同步和异步数据发布模式：满足不同应用场景的需求。
• 传输层：实现了可插拔的体系结构，支持多种传输方式，如UDPv4、UDPv6、TCPv4、TCPv6和SHM（共享内存）。
• 安全性：提供可配置的安全通信，包括远程参与者的身份验证、实体的访问控制和数据加密。
• 流量控制：支持可配置的吞吐量控制，限制在特定条件下发送的数据量。

四、应用场景与优势

• 应用场景：Fast DDS广泛应用于分布式系统、实时控制和监控系统、机器人技术、物联网等领域。

• 优势：

  • 高性能：支持低延迟和高吞吐量的数据传输，满足实时性要求高的应用场景。
  • 可扩展性：适应不同规模和复杂度的系统，支持多种通信模式和拓扑结构。
  • 安全性：提供可靠的数据传输和身份验证机制，保护敏感数据不受未授权方访问。

五、安装与配置

Fast DDS提供了多种安装方式，包括bin、source和docker image等。用户可以根据自己的需求选择合适的安装方式。在安装过程中，需要确保系统的cmake版本符合要求，并正确配置相关依赖项。安装完成后，用户可以通过官方提供的示例代码进行快速上手和测试。

六、总结

综上所述，Fast DDS是一种高性能、可扩展的数据分发服务，它实现了DDS规范并提供了丰富的功能和特性。通过Fast DDS，开发人员可以轻松地实现实时数据通信和消息传递，为分布式系统和实时控制系统提供可靠的数据分发平台。