UDP主要丢包原因及具体问题分析

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发布时间:2013-12-10 00:03:32
来源:东方联盟
UDP主要丢包原因及具体问题分析
 
一、主要丢包原因
 
1、接收端处理时间过长导致丢包:调用recv方法接收端收到数据后,处理数据花了一些时间,处理完后再次调用recv方法,在这二次调用间隔里,发过来的包可能丢失。对于这种情况可以修改接收端,将包接收后存入一个缓冲区,然后迅速返回继续recv。
 
2、发送的包巨大丢包:虽然send方法会帮你做大包切割成小包发送的事情,但包太大也不行。例如超过50K的一个udp包,不切割直接通过send方法发送也会导致这个包丢失。这种情况需要切割成小包再逐个send。
 
3、发送的包较大,超过接受者缓存导致丢包:包超过mtu size数倍,几个大的udp包可能会超过接收者的缓冲,导致丢包。这种情况可以设置socket接收缓冲。以前遇到过这种问题,我把接收缓冲设置成64K就解决了。
int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));
 
4、发送的包频率太快:虽然每个包的大小都小于mtu size 但是频率太快,例如40多个mut size的包连续发送中间不sleep,也有可能导致丢包。这种情况也有时可以通过设置socket接收缓冲解决,但有时解决不了。所以在发送频率过快的时候还是考虑sleep一下吧。
 
5、局域网内不丢包,公网上丢包。这个问题我也是通过切割小包并sleep发送解决的。如果流量太大,这个办法也不灵了。总之udp丢包总是会有的,如果出现了用我的方法解决不了,还有这个几个方法: 要么减小流量,要么换tcp协议传输,要么做丢包重传的工作。
 
 
二、具体问题分析
 
1.发送频率过高导致丢包
 
很多人会不理解发送速度过快为什么会产生丢包,原因就是UDP的SendTo不会造成线程阻塞,也就是说,UDP的SentTo不会像TCP中的SendTo那样,直到数据完全发送才会return回调用函数,它不保证当执行下一条语句时数据是否被发送。(SendTo方法是异步的)这样,如果要发送的数据过多或者过大,那么在缓冲区满的那个瞬间要发送的报文就很有可能被丢失。至于对“过快”的解释,作者这样说:“A few packets a second are not an issue; hundreds or thousands may be an issue.”(一秒钟几个数据包不算什么,但是一秒钟成百上千的数据包就不好办了)。 要解决接收方丢包的问题很简单,首先要保证程序执行后马上开始监听(如果数据包不确定什么时候发过来的话),其次,要在收到一个数据包后最短的时间内重新回到监听状态,其间要尽量避免复杂的操作(比较好的解决办法是使用多线程回调机制)。
 
2.报文过大丢包
 
至于报文过大的问题,可以通过控制报文大小来解决,使得每个报文的长度小于MTU。以太网的MTU通常是1500 bytes,其他一些诸如拨号连接的网络MTU值为1280 bytes,如果使用speaking这样很难得到MTU的网络,那么最好将报文长度控制在1280 bytes以下。
 
3.发送方丢包
 
发送方丢包:内部缓冲区(internal buffers)已满,并且发送速度过快(即发送两个报文之间的间隔过短);  接收方丢包:Socket未开始监听;  虽然UDP的报文长度最大可以达到64 kb,但是当报文过大时,稳定性会大大减弱。这是因为当报文过大时会被分割,使得每个分割块(翻译可能有误差,原文是fragmentation)的长度小于MTU,然后分别发送,并在接收方重新组合(reassemble),但是如果其中一个报文丢失,那么其他已收到的报文都无法返回给程序,也就无法得到完整的数据了。 
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