本地主机上高 UDP 数据包丢失的原因？

Posted 2023-04-15

【中文标题】本地主机上高 UDP 数据包丢失的原因？

【英文标题】：Cause of high UDP package loss on localhost?

【发布时间】：2013-08-31 06:52:51

【问题描述】：

在我的WPF 4.0 应用程序中，我实现了一个UDP 监听器，如下所示。在我的 Windows 7 PC 上，我在 localhost 上同时运行服务器和客户端。

每个接收到的数据报都是一个较大位图的扫描线，因此在接收到所有扫描线后，位图会显示在UI 线程上。这似乎有效。但是，有时会丢失一些 1-50% 的扫描线。我希望在网络连接较弱的情况下这样做，但在本地运行时不会。

以下代码可能导致UDP 包丢失？

IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, PORT);
udpClient = new UdpClient(endPoint);
udpClient.Client.ReceiveBufferSize = 65535; // I've tried many different sizes...

var status = new UdpStatus()

    u = udpClient,
    e = endPoint
;

udpClient.BeginReceive(new AsyncCallback(UdpCallback), status);

private void UdpCallback(IAsyncResult ar)

    IPEndPoint endPoint = ((UdpStatus)(ar.AsyncState)).e;
    UdpClient client = ((UdpStatus)(ar.AsyncState)).u;

    byte[] datagram = client.EndReceive(ar, ref endPoint);

    // Immediately begin listening for next packet so as to not miss any.
    client.BeginReceive(new AsyncCallback(UdpCallback), ar.AsyncState);

    lock (bufferLock)
    
        // Fast processing of datagram.
        // This merely involves copying the datagram (scanline) into a larger buffer.
        //
        // WHEN READY:
        // Here I can see that scanlines are missing in my larger buffer.
    

如果我在回调中添加System.Diagnostics.Debug.WriteLine，则包裹丢失会急剧增加。似乎此回调中的小毫秒延迟会导致问题。不过，在我的发布版本中也出现了同样的问题。

更新

当我稍微强调一下 UI 时，错误变得更加频繁。 UdpClient 实例是否在主线程上执行？

【问题讨论】：

您每秒发送多少数据或多少数据包？如果您读取数据的速度不够快，很容易溢出接收队列。

您确定没有看到乱序行吗？在旧数据包为lock (bufferLock) save 之前，您可能会收到一个新数据包。我会在lock 中添加BeginReceive

您发送数据的大概速率是多少？也可以发布您的发送代码。如果你切换到 TCP 而不是 UDP 会发生什么？

UDP 不保证您的数据包会按顺序到达。您确定这不会影响您的图像处理吗？

这是一个视频流，所以有很多数据。将BeginReceive 放在锁内没有任何区别。我无法切换到TCP，因为我无法更改服务器代码。错误顺序的包是可能的，而且会发生 - 但是，这里的问题是我经常看到这个错误。

【参考方案1】：

为避免线程阻塞问题，请尝试使用较新的 IO Completion 端口接收方法的方法：

private void OnReceive(object sender, SocketAsyncEventArgs e)

TOP:
    if (e != null)
    
        int length = e.BytesTransferred;
        if (length > 0)
        
            FireBytesReceivedFrom(Datagram, length, (IPEndPoint)e.RemoteEndPoint);
        
        e.Dispose(); // could possibly reuse the args?
    
    Socket s = Socket;
    if (s != null && RemoteEndPoint != null)
    
        e = new SocketAsyncEventArgs();
        try
        
            e.RemoteEndPoint = RemoteEndPoint;
            e.SetBuffer(Datagram, 0, Datagram.Length); // don't allocate a new buffer every time
            e.Completed += OnReceive;
            // this uses the fast IO completion port stuff made available in .NET 3.5; it's supposedly better than the socket selector or the old Begin/End methods
            if (!s.ReceiveFromAsync(e)) // returns synchronously if data is already there
                goto TOP; // using GOTO to avoid overflowing the stack
        
        catch (ObjectDisposedException)
        
            // this is expected after a disconnect
            e.Dispose();
            Logger.Info("UDP Client Receive was disconnected.");
        
        catch (Exception ex)
        
            Logger.Error("Unexpected UDP Client Receive disconnect.", ex);
        
    

【讨论】：

有趣。我会尽快尝试。谢谢！

能否请您显示其余的代码？初始调用是什么样的，您第一次设置OnReceive 回调的地方是什么？

要进行初始设置，只需致电OnReceive(null, null)。您可以看到它正在从类变量中获取 Socket 和 RemoteEndPoint 和 DataGram。需要先设置这些。

我会接受这个作为答案，即使我还没有测试过。这是为问题增加价值的替代解决方案。

@l33t 此代码对您有帮助吗？您能否发布一个在您的项目中使用此功能的示例（如果可能）？因为有一些模棱两可的东西妨碍正确理解答案中的代码（也许只是为了我）。谢谢！