UDP网络编程如何减少丢包

1 前言

1.1 网络模型和原始数据

本文主要研究和解决同子网内不对等环境下传输大量UDP报文，如何减少UDP丢包的问题。

1.1.1 测试机器：

机器CPU内存IP地址网卡速率作用a数据发送者b数据接收者c数据接收者d数据接受者e交换机

1.1.2 测试程序

发送者

int main(int argc, char **argv){ return 0; }

接收者

int main(int argc, char **argv){ return 0; }

1.1.3 测试数据

测试数据主要关注发送和接收者的CPU使用率、内存使用率、网卡对包率、应用层丢包率

机器CPU使用率内存使用率网卡丢包率应用对包率作用a数据发送者b数据接收者c数据接收者d数据接受者e交换机

1.2 丢包原因分析

2 UDP协议介绍

2.1 UDP介绍

UDP 是 User Datagram Protocol（用户报文协议）的缩写，属于传输层的协议。RFC文档连接为：RFC768

与同属于传输层的TCP协议不同，UDP没有连接握手过程、没有流控、没有确认、没有重传。因此上层应用需要自己保证数据的稳完整性，UDP协议也一般用于可容错的语音、视频传输。

2.2 UDP包格式

UDP协议包分为5个字段，包格式为：

内容长度源端口2字节目的端口2字节数据长度2字节checksum2字节payloadN字节

1. 源端口：发送端的UDP端口 2. 目的端口：接收端的UDP端口 3. 数据长度：数据长度包含了UDP协议头，因此数据长度最小值是8。 4. checksum：

注意：

UDP协议包里没有IP地址，那目的IP地址和原IP地址是什么时候加的呢？

待补充

使用socket编程的时候，并没有指定源端口，源端口是怎么添加的呢？

使用UDP编程的时候，创建完UDP socket后，就可以调用sendto函数。当内容发现这个socket属于首次发送时，会自动给这个socket绑定一个UDP端口。 如果需要手动指定UDP socket的源端口，可以使用bind函数。这种情况主要用于：1）作为服务端监听UDP端口；2）防火墙只开放了指定范围的端口。

2.3 UDP SOCKET 可选项

常用的

3 改进措施

3.1 连接和非连接

3.2 数据包长度

3.3 发送缓存区和接收缓存区

3.4 零拷贝技术