我是如何实现udp的可靠传输的！RUDP相关

今天2009-03-14 

写这个算法，已经很久了，一直没有写得让自己比较满意。但也没有放弃。

前后写了三个版本。经过几次的重复，现在的算是比较满意了，所以想写点什么来让大家一同分享。

第一个版本基本上可用吧，

http://topic.csdn.net/t/20051208/23/4447596.html

这是2005年发布的贴子。

 

我现在总结一下，我是如何实现的过程及相关的原理。

首先我想到的就是tcp的滑动窗口，这确实是一个不错的算法，比较可行，我开始了模拟tcp，

 

TCP拥塞控制算法由不同组成部分：
（1）AIMD。
（2）Slow Start。
（3）对超时事件的处理。
具体可以查看

http://www.net130.com/netbass/RFCs/RFC2581.txt

今天先写到这里，有空接着写。

 

今天2009-04-04 

刚把手上的事情做完，想想接着写吧！

在这个算法中，最重要的是有几个量：

 

rto 超时时间，对于每个分组。

basertt 的测量。

 

我第一个版本就是模拟tcp来完成的，对于象我们家里的网络来说，还行，因为只有我一个人来用，不受到其他人影响，另外我测试的主机速度是100m的服务器，所以，ack丢掉的可能性也较小，测试的效果还比较理想。

我家里是1.5m电信的adsl，上传最大速度，理论上是52~54kB,

而实际的算法，平均速度达到了49~50kB的速度，我当时比较满意。

 

大约二年过去后。。。

 

有一次和网上一个朋友比较传输算法的时候，发现他的算法更好，基本上是52kB，让我非常吃惊。

后来，我又有了二台新的测试服务器，一共有三台服务器，其中两台是电信服务器，一台是网通服务器。

三台服务器上，二台电信服务器上，我的算法表现都还可以，基本上是50k左右。

而在第三台网通服务器上，速度只有10k左右，而网友的算法可以达到40k左右，这让我很失望。

我开始查找相关的资料，一直未果。

 

又有三四个月过去了，我尝试过很多算法，看过很多资料，包括各种tcp的实现，比如sack,vegs, htcp,等。

最后我选择了vegs + sack来实现我的算法。

 

今天就到这吧。

 

 今天2009-05-13

有一段时间没有写了。目前的版本基本上已经非常好了。

vegs可以精确控制当前传送的最大流速，可以确定发送窗口大小。

另外，sack可以实现协带多个ack，防止ack的丢失，从而可以大大提高效率。

 

 

最近又有二个比较有意义的更新

一个是对于周期性发送新数据的问题，目前考虑到每收到一个ack时，表明管道中有一个数据分组离开网络，可以立即追加一个新的分组。所以把周期性发送1个管道的数据量改成半个管道数据，可以大大提高，双工时的效率和公平性。使双向传输更具公平性和友好性。

 

另外一个调整是重传策略，目前把重传包放在一个fifo的数组中，总是重传最先传送的包是否超时，达到防止过多的重传。对网络差的情况下，效率提高明显。

 

以下是我的工作流程 图：

 https://p-blog.csdn.net/images/p_blog_csdn_net/wwwllg/EntryImages/20090513/image001.gif

 

ACK设计

同时回传，多个包的ack这样，可以弥补其中某些ack丢失。

 

https://p-blog.csdn.net/images/p_blog_csdn_net/wwwllg/EntryImages/20090513/image001633778028805625000.gif

 

从上图应该可以知道，可以迷补因为1,2,3的ack丢失造成1，2，3的不必要重传，从而节省了重传代宽增加了传输效率。 

 

 

2009-08-22

另外需要提的事情是，快速重传，当某个包，联续收到3~4个，sack的时候，可以断定，此包已经丢失，可以在大于一个rto的情况进行重传。

窗口大小，现在增长的算法作了一些调整。vegas在小于diff的时候，会不断增大窗口，这样会出现一个问题。

当缓冲全部用完，而最前面的序号没有确认的时候，会造成一种现象，实际可发数据变得非常少，远小于发送窗口大小，这样rtt会因为数据发送量的减少，而变短。而由于rtt变短，造成发送窗口的更加变大，当窗口大小大于实际的流量代宽的时候，更容易发生丢失，从而造成一种死循环。

改进方法是：增加一个最大窗口，当发送窗口在最大窗口一半时，如果发生包丢失，窗口大小立即--。而小于最大窗口一半时，+=1/wndsize.

当没有丢包时，如果小于最大窗口一半时wnsize ++，大于一半时 += 1/wndsize.

 

这样有什么好处呢？当接近伐值时，我们可以慢速度增长，和发生拥塞时快速度减少发送数据，使发送流量接近最大发送速度。

当然事情都有两面，在那种丢包率本身就很高的网络，这种处理方法会大大的降低发送速度。原因很简单。因为丢包很多，所以窗口不能变得很大。这种网络只有尽可能的多发数据，这样有效数据的绝对量会多一些，当然，丢包会更多一些。这样会浪费很多代宽，在多个流竟争的条件下，会严重影响其他流。而我们的算法是一种保守的处理方法，我们的算法是扶强不扶弱。从而可以减少浪费。

 

从实际算法实现和效果来说，是非常不错的。

在一般的adsl设备上，如果网络良好的情况下，基本上丢包为0，发送几十m数据，丢包可能在10k以下。

 

此算法，可以用在文件传输，和即时通讯领域。

在很多版本以前我已经超过udt和raknet. 这些都是通过大量主机测试得出来的结论。

如果有人对udt或raknet有所改进，欢迎指正。

 

 

欢迎计论rudp方面的技术，我的msn [email protected] , qq: 24508609

 

需要可执行程序，和您的算法对比的，可以向我索要，我的邮箱[email protected]