QoS（Quality of Service）

 

 总的来说，QoS是一个强大的工具，它提供了一种高效、灵活的方式来处理分布式系统中的数据通信和共享问题。

在ROS1中，节点间的通信是基于TCP的。因为TCP的失败重传机制，在一些网络不稳定的场景，通信会出现延时严重的问题。这大大限制了ROS1的使用场景。

在ROS2中，采用DDS作为通信中间件。ROS2的DDS中间件是可以配置成不同厂家提供的。这些不同的DDS各自有不同的侧重点，可根据项目的不同需求来选择。ROS2 Galactic和Rolling默认采用rmw_cyclonedds_cpp。rmw_cyclonedds_cpp在进程间和多主机间通信的场景下，主要是使用UDP做为通信媒介。

每一个node都可以单独配置一个QoS，但是要注意不同配置之间是否兼容。

常用的配置：

• History

• Keep last: 只缓存最新的N个数据，N可通过Depth的Queue size配置。

• Keep all: 缓存所有的数据，但是受限于DDS底层的资源限制。

• Depth

• Queue size: 当History设置为Keep last时有效

• Reliability

  • Best effort: 尽力传送数据，但是网络不稳定可能会丢弃一些数据。

  • Reliable: 确保数据被传送到，可能会重传多次，导致数据延时严重。

• Durability

  • Transient local: 为后订阅话题的订阅者保留数据，比如map_server发布map的Qos策略。
  • Volatile: 不为后订阅话题的订阅者保留数据，比如订阅传感器数据的节点。

• Deadline

  • Duration: 设置数据被发布的间隔时间。比如：像cmd_vel等控制命令就希望是固定间隔时间下发的。

• Lifespan

  • Duration: 设置数据从发布到被接收的最大间隔时间。超过该时间将被认为是过时的数据，直接丢弃了。这对于传感器数据来说是很重要的。因为过时的传感器数据毫无用处。

• Liveliness

  • Automatic: 一个节点可能有多个发布器。只要有一个发布器发布了数据，系统将认为该节点的所有发布器在接下来的lease duration时间段内是活跃的。
  • Manual by topic: 如果手动确认发布器仍然是活跃的，系统将认为该发布器在接下来的lease duration时间段内是活跃的。

• Lease Duration

  • Duration: 在这个时间段内，发布器需发布数据，不然会被系统认为是停止工作了。该参数与Liveliness配合使用。