ROS2 DDS vs ROS1 roscore 通訊架構

 ROS 2 的 DDS (Data Distribution Service) 是一種去中心化的即時通訊中間件，取代了ROS 1 中依賴中央roscore 進行節點註冊、訊息管理等任務的設計。 DDS 讓ROS 2 系統的節點關係更平等，無單點故障，提供了更佳的可靠性、即時性（透過QoS 設定）和彈性，適合工業級應用，而roscore 則是ROS 1 中負責協調的中央節點。 

roscore (ROS 1)

• 中央協調節點： 

  roscore 是ROS 1 的核心，扮演著中央伺服器的角色，負責所有節點之間的通訊協調、註冊、話題和服務的列表管理等。 
• 單點故障： 

  系統高度依賴於roscore，一旦roscore 發生問題，整個系統的通訊就會中斷，形成一個單點故障。 
• 通訊機制： 

  採用基於TCP/IP 的自定義通訊機制，依賴於roscore 來維持節點間的連線。 

DDS (ROS 2)

• 去中心化架構： 

  ROS 2 透過DDS 中間件，實現了無中央節點的架構，所有節點都具備平等的地位，節點之間可以透過發現機制直接進行通訊。 
• 高可靠性與彈性： 

  由於去中心化，不論一個節點崩潰，也不會影響其他節點的通訊，大大提高了系統的可靠性。 
• 即時性與QoS： 

  DDS 提供了豐富的QoS (Quality of Service) 策略，讓使用者可以根據不同網路環境和需求，客製化訊息傳輸的行為，例如設定訊息的優先級、可靠性、截止時間等，滿足即時工業應用場景。 
• 支援多種DDS 實作： 

  ROS 2 透過一個中間層抽象，可以支援不同的DDS 實作（如eProsima Fast RTPS、Cyclone DDS 等），讓使用者能根據自身需求選擇合適的DDS 進行開發。 

總結

• ROS 1 使用roscore 作為中央控制器，: 而 ROS 2 使用DDS 作為底層的即時通訊中間件。 
• DDS 的去中心化架構解決了ROS 1 中roscore 單點故障的問題，並提供了更佳的即時性、靈活性和可靠性，使ROS 2 更適合用於要求高效能和可靠性的工業級應用