使用UDP套接字的多个sendto（）

Question

我有一个网络软件，它使用UDP与同一程序的其他实例进行通信。出于不同的原因，我必须在这里使用UDP。

我最近遇到了通过UDP发送大量数据的问题，并且必须实现一个碎片系统来将我的消息拆分成小数据块。到目前为止，它运行良好但我现在遇到一个问题，当我必须发送很多的数据块。

我有以下算法：

1. 将消息拆分为小数据块（大约1500字节）
2. 迭代数据块列表，并为每个列表使用sendto()
发送

然而，当我发送大量数据块时，接收器只获得前6个消息。有时它会错过第六名并获得第七名。这取决于。

无论如何，sendto()总是表示成功。当我通过环回接口（127.0.0.1）测试我的软件但从未通过我的LAN网络测试我的软件时，总会发生这种情况。

如果我在std::cout << "test" << std::endl;之间添加sendto()之类的内容，则会收到每一帧。

我知道UDP允许数据包丢失，并且我的帧可能由于很多原因而丢失，我想它与我发送数据块的速率有关。

这里的方法是什么？

• 实现一些确认机制（就像TCP一样）似乎有点过分了。
• 在sendto()之间添加一些任意等待时间是丑陋的，可能会降低性能。
• 增加（如果可能）接收方UDP内部缓冲区？我甚至不知道这是否可能。
• 别的什么？

我真的需要你的意见。

非常感谢。

所要求的其他信息

我必须使用UDP的原因是因为我有几个约束：

1. 使用NAT遍历（至少没有特定配置），TCP无法正常运行
2. 某些消息可能丢失。其他一些人不能。
3. 邮件传递顺序无关紧要。

Answer 1

如果在仅发送6或7个数据包后通过环回接口丢失数据包，则听起来可能是您的接收缓冲区太小。您可以使用SO_RCVBUF选项使用setsockopt增加大小。但是，如果您要发送1500个字节，那么如果这确实是问题，则意味着接收缓冲区仅为大约9K（或者更可能是8K，但这似乎是一个相当小的默认值）。我相信在Windows上默认的接收缓冲区是16K。

即使假设增加接收缓冲区有帮助，您仍然必须解决其他人提到的问题。还有一些需要考虑的事情是尝试动态确定the max packet size以避免碎片。此外，可以手动配置在acks之间发送的数据包大小和数据包数量。

Answer 2

调用UDP不可靠是一种简化，它试图将TCP作为所有网络疾病的灵丹妙药。同样，将TCP定义为可靠也是错误的。虽然TCP确实存在尝试确保数据传输的机制，但导致UDP数据包故障的许多故障也会导致TCP失败。

例如，硬件网络故障将对UDP和TCP数据包产生相同的影响。如果故障仍然存在，那么TCP将无法像UDP一样通过。实际上在这种情况下，TCP的缺点在于它将尝试更长时间地完成丢失的原因。现在，如果您通过互联网发送数据，TCP具有一些优势，因为无法预定义发送数据包的路由。但是，对于通过LAN发送数据，UDP非常适合。如果您的数据包未到达目的地，则表示需要更正的硬件故障。 TCP在这里没有帮助。

在选择协议时，您还必须了解您的数据。如果您的数据是瞬态的，例如从传感器读取数据，则使用UDP over TCP更有意义。如果在这种情况下数据包丢失，那么由于另一个数据包将很快出现，因此它没什么意义。另一方面，TCP将退回并重试。到数据到达时，它已经过时了。

事实是，TCP是专为流数据而设计的。在这种情况下，重要的是所有数据包都可靠且有序地到达。 UDP用于分组数据，对于这种类型的数据，UDP是完全可以接受的，因为它可靠，开销更少，更快速地检测和恢复网络故障。

Answer 3

实现确认机制听起来像完全您需要做什么。这样，您可以确保一次“飞行中”不超过N个数据包，并且您可以重新传输未经确认太久的数据包。

Answer 4

您应该实现确认和重传。要求例如每N个数据包确认一次，并在重传缓冲区中保留N个数据包。

（也许你可以从rudp获得一些想法，或者通过UDP实现Il）

UDP不可靠，也不提供流量控制。简而言之，你会不时地丢失数据包 - 特别是如果你快速发送数据 - 如果没有足够的空间，内核或其间的任何路由器/交换机将丢弃数据包 - 并且你可以采用不用的魔法发生。

Answer 5

TCP存在以解决这种问题。为什么TCP不是一个选项？您将不得不解决所有相同的问题，并最终得到相同的解决方案，只是没有数十年的TCP堆栈研究，开发和调试的好处。

如果你真的必须使用UDP，首先要问的问题是，你有什么愿意放弃TCP的保证？您是否乐于接收无序的数据包？丢失一定比例的数据包可以吗？你能处理重复数据包的到来吗？这些问题的答案有望导致设计。

在不知道你的具体情况的情况下，用一句简单的话来回答你的问题是不可能的，“做这个，你会没事的”，当然除了“做TCP，你会没事的”。

Answer 6

UDP传输数据报，并且不可靠。

TCP传输数据流，并且可靠。

您想要的似乎是基于数据报，但可靠。因此，您需要在UDP或TCP上构建一些东西来为您提供。我确信在UDP上有完整的协议规范可以提供。您只需要找到并实施它们。

Answer 7

  

无论如何，sendto（）总是表示成功。当我通过环回接口（127.0.0.1）测试我的软件但从未通过我的LAN网络测试我的软件时，总会发生这种情况。

     

如果我添加类似std :: cout＆lt;＆lt; “test”＆lt;＆lt;的std :: ENDL;在sendto（）之间接收每一帧。

听起来你的接收器缓冲区太小了。

一些建议：

1. 增加接收器缓冲区。 setsockopt SO_RCVBUF
2. 让应用程序决定是否重传丢包。
3. 确保有效负载符合MTU，这意味着有效负载+ HEADER <= 1500，以避免ip碎片化。