並發 UDP 發送，引起丟包如何處理？

Question

因為工作需要，要建立一種可靠的 UDP 數據傳輸的需求。而 UDP 是非可靠的連接，我的想法是用發送－應答的機制來讓數據可靠。而我的做法是定一個發送隊列，發送線程檢查發送隊列，有數據時就發送出去。
而接收線程收到數據後回復一個 ACK. 如果發送端收到這個 ACK 就把相應的發送隊列中的數據刪除，表示這個包已應收到了。而發送線程也會定時檢查看發送隊列裡的數據是否超時，超時就重發。而現在我遇到的問題是因為在發送時，隊列裡的數據可能比較多，一次發送時，會丟一大部份。我就像每發一次包 sleep(5) 也沒有解決多大的問題。而我在任務管理器中發現，網絡寬帶才被利用了一小部份。才 0.2% .為什麼只利用到如些小的寬帶，丟包還這樣嚴重呢？

Answer 1

不准备自己设计的话，就先看看别人的做法
www.codeproject.com/internet/udt.asp
A UDP-based Reliable Data Transfer Library

Answer 2

利用UDP发送大块数据，在接收端必须检查接受到的数据是否完整再应答。因为中间网络可能出现IP分包，因此不能保证UDP的数据包一定以发送时数据包大小到达目的机器简易解决方案：
1、在发送数据中包含数据包长度字段，接收端接收完整再应答。
2、限制最大数据包大小，即将大数据分断发送。小数据包可以降低分包导致接收不完整的概率性。

Answer 3

要解决丢包就用TCP
首先你要确定你的网络环境，看看是否与包的大小有关，一般的情况下在公网发UDP包大小不超过512字节

Answer 4

UDT ，是做得不錯，不過現在有兩個問題  
1，它差不多是在 UDP 上再實現一個 TCP。  它必須先連接，再發送接收，再斷開。
2. 它是用 C++ 來做的，生成一個 MFC DLL, 而我希望在 Delphi 裡用。我現在的需求。
 我想保持 UDP 的，一對多地址發送的功能。就是我只開一個端口就可以與多個地址通訊。但又要保證數據的穩定性。
現在我做了一點。可靠性解決了，但效率還是不高。丟包率太高了。

Answer 5

简易解决方案：
1、在发送数据中包含数据包长度字段，接收端接收完整再应答。
2、限制最大数据包大小，即将大数据分断发送。小数据包可以降低分包导致接收不完整的概率性。-------------------
現在我也是這樣做的，把數據分成很多小包，每個小包最大是  1400 字節負載
因為IP 協議的最大分包是 1460,我這樣保證一個包可以不被分片。而現在的問題，是在大並發時，還是分有丟包的。
因為我的設計是一個端口對應於多個地址，（可以同時對多個地址發數據）。這樣，我是定一個發送隊列，一個發送線程，發送線程檢查隊列裡的分包，打包後發送。
接收端收到自己想要的包後回應 ACK. 
發送端收到這個 ACK 後，發下一個分包。現在的問題是同時發多個分包時丟包比較多。
比如同時發 1000個 100K 的數據包，在局址網裡要丟 100多個。而同時發 1000個 10K 的數據包要丟得更多。（這個我也不明白）但網絡的利用率，只是太開始發送時達到了最大值，而後面也就 最多30% 左右。我想是因為網絡擁塞造成的。太多小包的並發發送，讓自己或對方的系統 Socket 緩沖溢出，而造成的丟包。我看了一下別人的解決方法都有一個比較復雜的擁塞處理機制。誰能告訴我應該如何處理？

Answer 6

即使不并发，UDP报文还是要丢的
在应用层需要加应答机制，发送放发送一个报文后，对方接收后要给一个应答，如果没有应答，发送放需要重发

Answer 7

使用别的方法检查丢包是发生在自己机器上还是发生在网络线路上. 如果发生在机器上, 比如 send 成功返回, 但是事实内核缓冲已满, 所以报文被内核丢弃. 这种情况你只能减慢发送速度, 增大发送缓冲. 上面你提到发送10K甚至100K的UDP包, 这是错误的作法. UDP报文最大64K, 不明白你是怎么做到100K的. 不要发送超过8K的UPD包. 但是你又提到分包为1400字节. 所以我无法理解你的说法.如果发生在网络线路, 不是编程能解决的.

Answer 8

使用别的方法检查丢包是发生在自己机器上还是发生在网络线路上. 如果发生在机器上, 比如 send 成功返回, 但是事实内核缓冲已满, 所以报文被内核丢弃. 这种情况你只能减慢发送速度, 增大发送缓冲. 上面你提到发送10K甚至100K的UDP包, 这是错误的作法. UDP报文最大64K, 不明白你是怎么做到100K的. 不要发送超过8K的UPD包. 但是你又提到分包为1400字节. 所以我无法理解你的说法.
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这位大侠说话，我爱听，的确是我没有说的太清楚。我是这样设计的。我把我的程序结构分成两层。最上面是用户层，下面是数据传输层|----------------------------|
| 用户逻辑层                 |
|                            |
|----------------------------|
| 数据传输层                 |      <-------- 我现在在做这部份
|                            |
------------------------------用户层不管通讯的事，它只是告诉传输层，我有什么数据要传，传到哪个IP，哪个端口。数据传输层收到命令后就开始发送，发送成功或失败，再通知用户层.这样就有两种数据包，一种是用户发给传输层的，我把这叫用户数据包，最大我定成 120K 而真在发送时，会把用户数据包，分成一小个一小个的传输数据包，这个包我定成固定的 1400，定成1400是为了让数据包在 IP层不被分片。我在用户层，可以同时与多个IP之间通讯。这由传输层来控制。
你说的丢包是发生在网络上还是机器上，这个才是我的确想要解决的问题，我认为现在丢包应该发生在机器上。
就是我 send 成功，但可能被内核给丢了。但这时我如何知道内核缓冲满了呢？ 我现在的 Socket 缓冲是定到 140k 左右。我这样说的原因是我在本机测试时，速度居然只有 400K 左右，而在网络上（公司），就可以到 2M 到 4M .说明在本机时大部份数据都是发送后确认超时等待上了。我想在想大侠给我个方法，如何得知内核 Socket 缓冲满了没？

Answer 9

呵呵，偶做过一个这样得程序，不能发一个包校验一次
可以类似TCP或者得方式，要设置个窗口，每发送完一个窗口后，N个包后，
等接收端反馈，看是否需要重传，我测试过，可以达到比较高得码率，
同时实现丢包重传.呵呵。才发现，原来帖子这么老了啊，啊哈哈