UDP如何实现可靠传输

概述

UDP不属于连接协议,具有资源消耗少,处理速度快的优点,所以通常音频,视频和普通数据在传送时,使用UDP较多,因为即使丢失少量的包,也不会对接受结果产生较大的影响。

传输层无法保证数据的可靠传输,只能通过应用层来实现了。实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式,只是实现不在传输层,实现转移到了应用层。

最简单的方式是在应用层模仿传输层TCP的可靠性传输。下面不考虑拥塞处理,可靠UDP的简单设计。

  • 1、添加seq/ack机制,确保数据发送到对端
  • 2、添加发送和接收缓冲区,主要是用户超时重传。
  • 3、添加超时重传机制。

详细说明:送端发送数据时,生成一个随机seq=x,然后每一片按照数据大小分配seq。数据到达接收端后接收端放入缓存,并发送一个ack=x的包,表示对方已经收到了数据。发送端收到了ack包后,删除缓冲区对应的数据。时间到后,定时任务检查是否需要重传数据。

目前有如下开源程序利用udp实现了可靠的数据传输。分别为RUDP、RTP、UDT

开源程序

1、RUDP(Reliable User Datagram Protocol)

RUDP 提供一组数据服务质量增强机制,如拥塞控制的改进、重发机制及淡化服务器算法等,从而在包丢失和网络拥塞的情况下, RTP 客户机(实时位置)面前呈现的就是一个高质量的 RTP 流。在不干扰协议的实时特性的同时,可靠 UDP 的拥塞控制机制允许 TCP 方式下的流控制行为。

2、RTP(Real Time Protocol)

RTP为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务,如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。

应用程序通常在 UDP 上运行 RTP 以便使用其多路结点和校验服务;这两种协议都提供了传输层协议的功能。但是 RTP 可以与其它适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式,那么 RTP 可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

RTP 本身并没有提供按时发送机制或其它服务质量(QoS)保证,它依赖于底层服务去实现这一过程。 RTP 并不保证传送或防止无序传送,也不确定底层网络的可靠性。 RTP 实行有序传送, RTP 中的序列号允许接收方重组发送方的包序列,同时序列号也能用于决定适当的包位置,例如:在视频解码中,就不需要顺序解码。

3、UDT(UDP-based Data Transfer Protocol)

基于UDP的数据传输协议(UDP-basedData Transfer Protocol,简称UDT)是一种互联网数据传输协议。UDT的主要目的是支持高速广域网上的海量数据传输,而互联网上的标准数据传输协议TCP在高带宽长距离网络上性能很差。

顾名思义,UDT建于UDP之上,并引入新的拥塞控制和数据可靠性控制机制。UDT是面向连接的双向的应用层协议。它同时支持可靠的数据流传输和部分可靠的数据报传输。由于UDT完全在UDP上实现,它也可以应用在除了高速数据传输之外的其它应用领域,例如点到点技术(P2P),防火墙穿透,多媒体数据传输等等。

推荐阅读更多精彩内容

  • 由于在传输层UDP已经是不可靠的连接,那就要在应用层自己实现一些保障可靠传输的机制 简单来讲,要使用UDP来构建可...
    Temple_Li阅读 1,250评论 0 0
  • 个人认为,Goodboy1881先生的TCP /IP 协议详解学习博客系列博客是一部非常精彩的学习笔记,这虽然只是...
    贰零壹柒_fc10阅读 2,733评论 0 2
  • 1.这篇文章不是本人原创的,只是个人为了对这部分知识做一个整理和系统的输出而编辑成的,在此郑重地向本文所引用文章的...
    SOMCENT阅读 7,969评论 6 168
  • RTSP SDP RTP/RTCP 介绍应用层 RTSP、SDP; 传输层 RTP、TCP、UDP; 网络层 IP...
    Atom_Woo阅读 1,916评论 0 6
  • (愿上天怜悯那些被世界困住的人们) 疯狗自己也忘记了它是什么时候被拴在这里的。骄阳似火,烈焰如刀,袭融双目。这里两...
    石某阅读 4,422评论 30 16