udp丢包和恢复

Posted 2023-04-15

【中文标题】udp丢包和恢复

【英文标题】：udp packet loss and recovery

【发布时间】：2011-08-08 11:53:20

【问题描述】：

我正在开发基于 udp/tcp 的 P2P 文件和实时视频流应用程序。该应用程序将使用 c++ 为 Linux 和 Windows 平台开发。

我们正在使用 ICE（TCP/UDP 打孔）来实现 P2P。 虽然 TCP 确保数据包丢失，但对于 UDP，我需要一种体面的方法来确保必须将数据包传递给其他对等方。

我想知道执行此操作的算法或技术。 是否有任何免费的第三方工具/库可供使用。

任何链接和建议将不胜感激？

【参考方案1】：

您需要涵盖 4 个主要问题：

数据切片 - UDP 数据报不能包含无限量的信息。因此，您将（经常）需要将您的信息分割成多个数据报，并在另一端重新连接拼图。对于给定的“切片”，您需要唯一的标识符和拼图编号。 从未到达 - UDP 数据报有时会在网络上丢失。如果目标对等方没有收到预期的数据报，则应该有一种机制让他再次请求它。另一种方法是在接收时发送确认。 重播 - 有时，您可能会收到两次相同的 UDP 数据报（原因很复杂）。目标对等方应检测到这一点。 乱序 - 发送的顺序并不总是接收的顺序。目标对等方需要处理这种情况。

您可以实现一个名为slicing window 的协议。我认为您不会为此找到第 3 方库（尽管有人可能在这里证明我错了），因为上述所有内容通常都是由 TCP 本身实现的。

【参考方案2】：

您可能会发现此问题的答案很有帮助：What do you use when you need reliable UDP?

【参考方案3】：

一个简单的方法是为每个数据包设置一个监控线程 --

public void run() 
    int transmissions = 0;
    do 
        sendPacket();
        try 
            Thread.sleep(1000);
         catch (InterruptedException e) 
     while (!acknowledged() && ++transmissions < MAX_TRANSMISSIONS);

如果性能很重要，可以使用单个线程来监控消息队列。

【讨论】：

这似乎是确保 UDP 数据传输的一种非常不可能的方法，仅此而已......

为什么说不太可能？

这个简单的解决方案浪费了线程。一个线程这样做仍然是浪费。反应式系统会更好。例如，如果接收方检测到数据包丢失，它可以请求重新发送丢失的数据包。在这种情况下，发送方将收到所述请求，注意到它是对特定数据包的重传请求，并将其排队等待通过 UDP 重新发送。没有线程会只是循环等待某事发生。

@czifro 请求重新传输有时会更好，但这取决于数据包丢失率和消息频率（这会影响接收器检测丢失数据包的速度）。让发送者超时并重新传输通常更有效，因此 TCP 的设计。

@DanielLubarov ，如果您查看 fasp、rbudp 和 QUIC 协议，它们执行的步骤与我概述的非常相似，并且非常可靠且非常快速（它们的执行速度大大超过 TCP）。如您的解决方案中所述，为每个数据包专用一个线程是对资源的巨大浪费。在没有数据包发送的最坏情况下，发送方将被数百个线程阻塞，直到transmissions < MAX_TRANSMISSIONS == false。