CoAP块传输详解：原因与规范

CoAP（Constrained Application Protocol）是一种轻量级的互联网协议，专为物联网(IoT)设备设计，用于简化资源的发现、交换和管理。由于CoAP基于UDP协议，其最大数据报长度限制在64KB，这对于处理大型资源表示，如固件升级，是一个挑战。为了克服这个限制，RFC7959引入了块传输功能，以允许超过单个CoAP消息容量的数据传输。 引入块传输的主要原因是为了支持大体积资源的高效传输，特别是当资源无法一次性被包含在单个数据包中。这种机制允许在多个数据包之间分段传输资源的表示，从而解决了数据报文分片的问题，同时也避免了IP或低功耗无线网络（如6LoWPAN）层次的适配层分片问题。 CoAP的块传输机制包括四个新的选项（size1、Block1、Block2和Size2），这些选项在RFC7959中进行了扩展。其中，SizeOption是一个可选且安全转发的选项，非缓存关键，用于指示后续块的大小。BlockOption用于标识块序列中的特定块，OptionValue为变长的无符号数，包含了块序号(NUM)、是否还有更多块(M)以及块的实际大小(SZX)。 Block1和Block2选项在请求(Request)和响应(Response)中有不同的用途。在描述性用法下，Block1指示请求中的资源表示部分位置，而Block2在响应中则指示响应资源表示的相应部分。而在控制性用法中，这两个选项提供额外的控制，帮助接收方理解如何组合或处理接收到的块。 例如，在使用块传输时，客户端可以发送一个带有Block1选项的请求，指示希望接收资源的哪一部分开始，服务器响应时会包含Block2选项，告知后续的块信息。这样，大文件可以通过一系列小的CoAP消息逐块传送，确保了高效率和可靠性。 总结来说，CoAP的块传输规范极大地扩展了该协议在处理大容量数据传输场景的能力，通过合理利用新的选项和响应格式，实现了对资源表示的分块传输和有序组装，适应了IoT设备中资源交换的多样性需求。