通信协议与字节序问题

通信协议与字节序问题

传统的通信协议通常采用字节序进行定义，与现代的VOIP协议采用文本方式定义截然相反。采用字节序方式的优点是效率高、节省空间，但是也引入了很多的问题，其中最普遍的就是big endian和little endian的问题。

x86CPU采用little endian字节序，而power系列采用big endian字节序。little endian是低地址存放最低有效字节，而big endian是指低地址存放最高有效地址。通常又把big endian称为网络字节序。
big endian比较符合人类的思维习惯，例如数字0x12345678在CPU中的存储顺序如下：

Big Endian

低地址                                             高地址
—————————————–>
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|      12      |       34     |      56       |      78     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Little Endian

低地址                                             高地址
—————————————–>
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|      78      |       56     |      34       |      12     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

在通信协议中，往往采用Big endian定义。

在通信协议设计时，位域的定义也有这个顺序的问题。另外，对16/32位整数，也需要注意进行主机字节序和网络字节序的转换。

下面以RTP协议的一个定义为例：

相应的C代码定义为：
struct RTPHeader
{
#ifdef RTP_BIG_ENDIAN
uint8_t version:2;
uint8_t padding:1;
uint8_t extension:1;
uint8_t csrccount:4;
uint8_t marker:1;

uint8_t payloadtype:7;

#else // little endian
uint8_t csrccount:4;
uint8_t extension:1;
uint8_t padding:1;
uint8_t version:2;

uint8_t payloadtype:7;
uint8_t marker:1;
#endif // RTP_BIG_ENDIAN

uint16_t sequencenumber;
uint32_t timestamp;
uint32_t ssrc;
};

其中，sequencenumber，timestamp，ssrc在发送和接收时，需做字节序转换。C语言中，常用函数为：htons,htonl,ntohl,ntohs。

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