udp分片与组包

udp优势传输速度快，丢包很严重，可靠性不是很好；而tcp传输速度相对udp来说比较慢，但是稳定可靠(三次握手，四次挥手机制，包括ACK机制，序号机制，拥塞机制等）；所以工业生产的有些需求就需要中和他们的优缺点，而采用udp模式实现 tcp的方式特殊化定制需求，但是如果想讲udp做成通用标准可靠，就变成tcp了。

1 网络模型:

网络模型常见的分法有两种：OSI体系七层模型和Tcp/IP体系四层模型

对于osi模型只是用于理论研究，实际编程应用还是tcp/ip体系。

2 upd与MTU的关系

MTU:指通信协议的链路层上面能通过的最大数据包大小。
以太网传输的数据包字节大小范围 46~1500字节。物理特性决定的(局域网内操作就可以达到最大1500)
实际生产中internet的标准规定: 576字节
对于udp和ip层，数据链路层的头如下图

理论上或者说局域网内udp能发送的最大数据包长度: 1500 - 20 - 8 = 1472 字节数据
对于internet网络编程：udp能发送的最大数据包长度: 576 - 20 - 8 = 548字节数据

实际生产中网络传输中，还有运营商的pppoe协议会加上头，公网也比较复杂。
理论上局域网内udp:传输最大的数据(去掉头后)一般默认1400经验值
实际网络编程中udp:传输的最大的数据(去掉头后)一般默认500经验值.

3 udp常见的问题

udp应用关键点：
网络带宽需求较小，实时性较高；大部分应用无需维护连接；需要低功耗。
udp应用场景:
网页浏览(新浪微博采用QUIC协议)；流媒体(webrtc)；实时游戏(unity3d采用raknet)
udp发送数据注意问题:
数据包确认机制，序号机制，重发机制，尽量不要发大于MTU数据包，处理重排
报文与流式传输区别
报文传输：能发sendto(1400)数据，接受只能接受1400，不能recvfrom(1000)，否则会出现丢掉400字节数据。
流式传输：能发send（1400)数据，接受可以接受100字节，能recvfrom(100)，可以接受14次，只是多了几次用户态到内核态的切换而已

4 udp可靠性传输设计

分片原理:
1 对应用层Data进行分片，满足MTU链路层传输
2 再发送端分片编号，接受端重组分片，持续乱序data数据包重组.

每片的数据结构体：

头部为12个字节： 10-11保留区
客户端分片发送数据：分片_head + 分片_body 发送，环形缓冲区能够处理64k大小数据

服务器接受数据：根据分片编号重组数据

数据合并：分片重组


服务器接受客户端的数据，根据数据包的编号进行重组，还要根据每个数据包的同步字去重组数据
此例子还存在些可优化的地方，不能区分不同的客户端；组包(环形 buf+剥离头部) + 排序(编号)
UDP 的重传是重传单个的分片，被动的重传，没有收到服务端的 ack 就重传下
TCP 是重传整个数据包，懒惰的重传

使用tcpdump抓包分析
tcpdump -iany src host 127.0.0.1 -Xnlps0 -w aa.pcpa
tcpdump -iany src host 182.254.181.144 -Xnlps0 -w bb.pcpa

udp分片