UDP詳解

一、??概述

UDT是一個(gè)高性能的基于UDP的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，它是為支持高速?gòu)V域網(wǎng)上海量數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)，為解決TCP的效率和公平問(wèn)題，同時(shí)提供可靠的數(shù)據(jù)流和報(bào)文傳輸。

UDT是C++庫(kù)，幾乎類(lèi)同于BSD socket APIs。

UDT是多線程安全的，但并不是多進(jìn)程共享。

二、??原理

UDT有兩種傳輸模式：數(shù)據(jù)流模式（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)模式(SOCK_DGRAM)

數(shù)據(jù)流模式類(lèi)似于傳統(tǒng)的BSD套接字，這種模式下不能保證任何一端一個(gè)調(diào)用就把所有的數(shù)據(jù)發(fā)送了，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)流中沒(méi)有邊界信息，進(jìn)程需用loop來(lái)發(fā)送和接收。

數(shù)據(jù)報(bào)模式會(huì)將數(shù)據(jù)作為整個(gè)單元來(lái)傳送，不需要循環(huán)來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，要么全部發(fā)送，要么一點(diǎn)也不發(fā)送。在接收端如果緩沖區(qū)不夠大，則只會(huì)接收到部分?jǐn)?shù)據(jù)，其他的將被丟棄。

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UDT發(fā)送數(shù)據(jù)有阻塞與非阻塞方式，在阻塞方式下，會(huì)直到把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送完再返回，而非阻塞方式下，會(huì)根據(jù)socket底層的可用緩沖的大小，將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)拷貝過(guò)去，有多大緩沖就拷貝多少，緩沖區(qū)滿了就立即返回，這個(gè)時(shí)候的返回值只是拷貝了多少，不代表發(fā)送了多少，同時(shí)剩下的部分需要再次調(diào)用send

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UDT增加了rendezvous模式，這是一種連接模式，用來(lái)穿透防火墻。這種模式下，UDT不能調(diào)用listen和accept，而是兩端bind后同時(shí)建立連接。

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UDT允許用戶自己定義擁塞控制。可以繼承DUT/CCC下的CCC類(lèi)來(lái)改變一些變量，如擁塞窗口，./app/cc.h下的實(shí)例是學(xué)習(xí)的快速途徑。

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三、??安裝及平臺(tái)

UDT是基于源碼的庫(kù)，所以沒(méi)有安裝文件工具，我們只需要根據(jù)不同的系統(tǒng)和CPU架構(gòu)使用命令來(lái)make相應(yīng)的庫(kù)即可。

UDT支持的系統(tǒng)：Linux，BSD，OSX

UDT支持的架構(gòu)：IA32，IA64，POWERPC,AMD64

命令：??make –e os=XXX arch=XXX

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UDT來(lái)源于BSD socket API只有一個(gè)頭文件<udt.h>，一些繼續(xù)使用BSDAPI?另一些需要加標(biāo)示符UDT::

庫(kù)：libudt.h???????udt.dll???????udt.dylib?????libudt.a???udt.lib?

四、??配置設(shè)置

讀取和設(shè)置選項(xiàng)通過(guò)getsockopt和setsockopt方法，一般不要修改默認(rèn)選項(xiàng)除非應(yīng)用不能正常運(yùn)行。

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UDT_MSS用來(lái)設(shè)置包的大小，一般情況下最佳的UDT包的大小是網(wǎng)絡(luò)MTU（默認(rèn)1500字節(jié)）的大小，連接的兩端都要設(shè)置這個(gè)值，傳輸時(shí)取兩端的較小者。

UDT用不同的同步方式語(yǔ)義UDT_SNDSYN和UDT_RCVSYN，它可以獨(dú)立的設(shè)置發(fā)送和接收同步，具有更多的靈活性。它不允許在連接建立和關(guān)閉的時(shí)候進(jìn)行非阻塞操作。

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UDT緩沖區(qū)的大小理論上越大越好，要運(yùn)行的好兩端buffer至少為【帶寬*RTT】

UDT使用UDP數(shù)據(jù)通道，所以UDP緩沖大小影響程序運(yùn)行，但隨著buffer變大效果也會(huì)越來(lái)越不明顯。一般來(lái)說(shuō)發(fā)送端的buffer小一點(diǎn)，因?yàn)榘陌l(fā)送沒(méi)有限制太多，但太大會(huì)增加端到端的延時(shí)。

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UDT_LINGER是設(shè)置socket關(guān)閉時(shí)是否立即停止發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)。

UDT_RENDEZVOUS設(shè)置集合點(diǎn)模式，在穿越防火墻時(shí)很有用。

UDT_SNDTIMEO和UDT_RCVTIMEO是timeout值

UDT_REUSEADDR設(shè)置UDP端口是否可以給其他UDT使用，默認(rèn)值是true。

以下情況需設(shè)置false

1，兩個(gè)UDT socket不能在同一端口監(jiān)聽(tīng)。

2，兩個(gè)UDT socket綁定在同一IP同一端口而不能建立連接。

發(fā)送發(fā)有兩種選擇：

1，TTL（默認(rèn)無(wú)限）為timeout時(shí)間。

2，消息有序到達(dá)，直到上一個(gè)消息到達(dá)或被丟棄才發(fā)下一個(gè)。

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UDT提供文件傳輸，UDT::sendfile和UDT::recvfile這種發(fā)送接收方式跟

UDT::send和UDT::recv是正交的。也就是說(shuō)用sendfile發(fā)送不一定要用recvfile接收。另外，sendfile和recvfile不受SNDSYN,RCVSYN,SNDTIMEO,RCVTIMEO影響。它使用C++ fstream進(jìn)行文件IO。

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UDT打洞，在傳統(tǒng)方式下，穿越防火墻時(shí)是用SO_REUSEADDR選項(xiàng)去打開(kāi)兩個(gè)socket綁定同一個(gè)端口，一個(gè)監(jiān)聽(tīng)一個(gè)建立連接。而UDT提供直接相連的方式。

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UDT允許一個(gè)進(jìn)程中的所有socket綁定到同一端口但只允許一個(gè)監(jiān)聽(tīng)。

UDT允許綁定已經(jīng)存在的UDP端口有兩個(gè)好處：

1，當(dāng)應(yīng)用程序向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)空包去獲得它的地址（尤其是在NAT防火墻下）時(shí)，用戶會(huì)創(chuàng)建一個(gè)UDP包發(fā)送個(gè)server確定綁定的端口，然后UDP端口可以順便給UDT使用。

2，一些本地防火墻在關(guān)閉“打洞”時(shí)會(huì)改變映射端口,新的UDT綁定的端口將失效，此時(shí)用UDP的是必須的。

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錯(cuò)誤處理：所有的UDT API在遇到錯(cuò)誤時(shí)都會(huì)返回error UDT定義兩種錯(cuò)誤，

UDT::INVALID_SOCK和UDT::ERROR。可以用getErrorCode和getErrorMessage方法查看存放在ERRORINFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤代碼及信息。

成功的調(diào)用不會(huì)清楚錯(cuò)誤，所以應(yīng)用程序應(yīng)該利用返回值檢查調(diào)用結(jié)果，可以調(diào)用個(gè)體lasterror().clean()來(lái)清除錯(cuò)誤日志。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于UDP高性能传输协议UDT的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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