UDP大块数据传输测试

前一阵子我对UDP传输大块数据方面做了一些尝试，在本文中总结了一些失败的教训。
对于本文所述“大块数据”，我定义为大小在数MB至数GB之间的数据块。数据可以在内存里，也可以来自文件。

方案1：逐包请求

此方案采用逐包请求模式，先发请求，然后等待接收对方回复，如此循环请求接收。好处是简单粗暴，流程很容易控制，超时未收到就重复发当前包。

1.0 每包载荷大小固定为1KB

考虑到太网最大传输单元(MTU)通常被设置为1500，到了UDP这一层还剩下1472字节，载荷在此范围内可最大程度的避免IP层报文分片，提高传输效率。我们这里确定载荷大小为1KB，再加上应用层消息头也能确保不超过1472字节。

经测试，采用固定1KB载荷的方式，循环发送接收，稳定性是很好的，能实现基本功能，但是传输效率很差，大量时间消耗在等待发送等待接收。

1.1 每包载荷大小固定为32KB

人们联想到最大传输单元(MTU)，往往望文生义以为报文载荷不能超过MTU，其实不然，超过也是可以的，IP层仍然可以分片发送，只要系统协议栈发送缓冲区足够大，都是可以发出去的。

我改进1.0中的方案，载荷大小从1KB增加至32K甚至更大。经测试当32K（加上消息头略大于32KB）时，通常也能够稳定发送接收，但是，它挑网，例如在公司里成功率比较高，而在家里成功率就比较低。而且还往往遇到奇怪的现象，例如，前面请求传输了一万包都挺正常的，到第10001包就死活收不到回复了，延时加重试多少次也不管用。调试发现，Server端收到了请求也发出了回复，是Client端收不到，所以猜测是丢在半路了。

总之这个方案还是不行，虽然速度上去了，但是挑网，稳定性不好，某些情况下甚至连基本功能都无法完成。

1.2 动态调整载荷大小 1K~32K

考虑到1.1方案中某一包会卡死，始终收不到回复，延时+重复请求不管用。我决定尝试动态调整载荷的方案，32K包触发多次失败后，降低至16K，不行的话继续降低，直至1KB。

这样做出来的程序，能保证基本功能，完成数据传输，但是因为失败率还是挺高，不断降速导致传输性能也很差，无法接受。

方案2，单次请求批量接收

再改一下方案，把整块数据拆分为1MB为单位的子块，客户端请求一次子块，服务端批量回复，将该子块拆分成1KB的包循环发出去。这样避免了客户端请求报文的发送次数，估计能提高传输性能。

实测不然，稳定性不行，还挑网。服务端发快了不行，容易把自己系统的发送缓冲区打满，想加延时又不知道该延时多少，想找一个实测可行的数，换一个网又废了。再考虑到UDP不保证数据到达也不保证报文顺序，应用层把这些东西做完，代码复杂度又上了一个数量级，恐怕也是得不偿失。

总之，这个方案也不行，速度较快，不稳定，网络适应性查，代码逻辑复杂。

方案3，TCP… FTP…

反思当初选用UDP，不就是想简单粗暴吗，不需要考虑粘包拆包，来了就是一个完整的报文，代码逻辑很简单，性能还过得去，就可以了。但是做到最后发现，要么性能太差了无法接受，要么挑网太不稳定了无法接受，要么逻辑太复杂了无法接受。初步的结论是UDP只适合做小数据收发，不太适合大数据量传输（QUIC/ENET那种二次开发UDP除外）。

其实还不如回归TCP，前期自己稍微麻烦点做报文边界隔离和拆包，后面很多事情都省事了。TCP支持自动重发，支持顺序到达，不香吗？做到媲美FTP的传输速度应该不难吧？