UDP丢包和无序问题的解决方法探索

By | 2017-04-02

最近在做一个项目,在这之前,做了个验证程序.
发现客户端连续发来1000个1024字节的包,服务器端出现了丢包现象.
纠其原因,是服务端在还未完全处理掉数据,客户端已经数据发送完毕且关闭了.

我用过sleep(10),暂时解决这个问题,但是这不是根本解决办法,如果数据量大而多,网络情况不太好的话,还是有可能丢失.

你试着用阻塞模式吧…
select…我开始的时候好像也遇到过..不过改为阻塞模式后就没这个问题了…

 

采用回包机制,每个发包必须收到回包后再发下一个

 

UDP丢包是正常现象,因为它是不安全的。

丢包的原因我想并不是“服务端在还未完全处理掉数据,客户端已经数据发送完毕且关闭了”,而是服务器端的socket接收缓存满了(udp没有流量控制,因此发送速度比接收速度快,很容易出现这种情况),然后系统就会将后来收到的包丢弃。你可以尝试用setsockopt()将接收缓存(SO_RCVBUF)加大看看能不能解决问题。

服务端采用多线程pthread接包处理

UDP是无连接的,面向消息的数据传输协议,与TCP相比,有两个致命的缺点,一是数据包容易丢失,二是数据包无序
要实现文件的可靠传输,就必须在上层对数据丢包和乱序作特殊处理,必须要有要有丢包重发机制和超时机制。
常见的可靠传输算法有模拟TCP协议,重发请求(ARQ)协议,它又可分为连续ARQ协议、选择重发ARQ协议、滑动窗口协议等等。

 

如果只是小规模程序,也可以自己实现丢包处理,原理基本上就是给文件分块,每个数据包的头部添加一个唯一标识序号的ID值,当接收的包头部ID不是期望中的ID号,则判定丢包,将丢包ID发回服务端,服务器端接到丢包响应则重发丢失的数据包。

 

模拟TCP协议也相对简单,3次握手的思想对丢包处理很有帮助。

udp是不安全的,如果不加任何控制,不仅会丢失包,还可能收到包的顺序和发送包的顺序不一样。这个必须在自己程序中加以控制才行。
收到包后,要返回一个应答,如果发送端在一定时间内没有收到应答,则要重发。

UDP本来存在丢包现象,现在的解决方案暂时考虑双方增加握手.
这样做起来,就是UDP协议里面加上了TCP的实现方法.
程序中采用的是pthread处理,丢包率时大时小,不稳定可靠

 

我感觉原因可能有两个,一个是客户端发送过快,网络状况不好或者超过服务器接收速度,就会丢包。
第二个原因是服务器收到包后,还要进行一些处理,而这段时间客户端发送的包没有去收,造成丢包。
 

解决方法,

一是   客户端降低发送速度,可以等待回包,或者加一些延迟。
二是,服务器部分单独开一个线程,去接收UDP数据,存放在一个缓冲区中,又另外的线程去处理收到的数据,尽量减少因为处理数据延时造成的丢包。

 

有两种方法解决楼主的问题:
方法一:重新设计一下协议,增加接收确认超时重发。(推荐)
方法二:在接收方,将通信和处理分开,增加个应用缓冲区;如果有需要增加接收socket的系统缓冲区。(本方法不能从根本解决问题,只能改善)

网络丢包,是再正常不过的了。
既然用UDP,就要接受丢包的现实,否则请用TCP。
如果必须使用UDP,而且丢包又是不能接受的,只好自己实现确认和重传,说白了,就是自己实现TCP(当然是部分和有限的简单实现)。

UDP是而向无连接的,用户在实施UDP编程时,必须制定上层的协议,包括流控制,简单的超时和重传机制,如果不要求是实时数据,我想TCP可能会更适合你!