如何配置使用udp传输
A. 如何让UDP实现可靠传输
如何让UDP实现可靠传输
自定义通讯协议,在应用层定义一些可靠的协议,比如检测包的顺序,重复包等问题,如果没有收到对方的ACK,重新发包
UDP没有Delievery Garuantee,也没有顺序保证,所以如果你要求你的数据发送与接受既要高效,又要保证有序,收包确认等,你就需要在UDP协议上构建自己的协议。比如RTCP,RTP协议就是在UPD协议之上专门为H.323协议簇上的IP电话设计的一种介于传输层和应用层之间的协议。
下面分别介绍三种使用UDP进行可靠数据传输的协议
RUDP
RTP
UDT
RUDP(Reliable User Datagram Protocol)
可靠用户数据报协议(RUDP)是一种基于可靠数据协议(RDP: RFC908 和 1151 (第二版))的简单分组传输协议。作为一个可靠传输协议,RUDP 用于传输 IP 网络间的电话信号。它允许独立配置每个连接属性,这样在不同的平台可以同时实施不同传输需求下的协议。
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。
为了与网络 TCP 通信量同时工作,
RUDP 使用类似于 TCP 的重发机制和拥塞控制算法。
在最大化利用可用带宽上,这些算法都得到了很好的证明。
RUDP特性
客户机确认响应服务器发送给客户机的包;
视窗和拥塞控制,服务器不能超出当前允许带宽;
一旦发生包丢失,服务器重发给客户机;
比实时流更快速,称为“缓存溢出”。
用户数据报协议(UDP)
RTP(Real Time Protocol)
RTP,实时协议被用来为应用程序如音频,视频等的实时数据的传输提供端到端(end to end)的网络传输功能。传输的模型可以是单点传送或是多点传送。数据传输被一个姐妹协议——实时控制协议(RTCP)来监控,后者允许在一个大的多点传送网络上监视数据传送,并且提供最小限度的控制和识别功能。
RTP是被IETF在RFC1889中提出来的。顺带提及,RTP已经被接受为实时多媒体传送的通用标准。ITU-T跟IETF都在各自的系统中将这一协议标准化。
1.1 为何需要RTP?
TCP不能支持像交互视频,会议等的实时服务,这一原因是由于TCP只是一个“慢”协议,需要三次握手。就此在IP层上UDP是一个比TCP更好的选择。但是UDP是本质上是一个不可靠协议,不支持在包丢情况下的重传机制。诚然,UDP有一些特性,比如多路复用跟校验和服务,这些都是对实时服务很有利的。为了消除UDP的缺点,RTP是作为应用层而被提出来的。
RTP提供的各种服务包括有效负载识别,序列编号,时间戳和投递监听。RTP能够序列化包,当这些包在收端不是按顺序到达的时。序列号也能被用来识别包丢失。时间戳被用于媒体有效的播放。到达的数据一直被RTCP监听,以通知RTP层来校正其编码和传输的参数。例如,如果RTCP层检测到包丢失,它会通知RTP层减缓发送速率。
尽管RTP有助于实时媒体的有效的播放,但是要注意的是RTP自身并不提供任何机制来确保及时传递或提供其他服务质量(QoS)的保证,而是依靠低层服务来完成这些。同样,RTP也不保证投递或防止无序投递。RTP被设计出来主要是为了满足有多个参加者的多媒体会议的需要。RTP也同样适合于象持续数据的储存,分布式交互仿真,主动标记以及应用程序的控制和测量。
1.2 RTP特性一览
RTP提供有效负荷类型识别,乱序重排和利用时间戳的媒体有效播放。
RTCP监控服务质量,也提供在一个当前进行的会话中传送关于参加者的信息作用。
RTP对于下层协议是独立的,它能够工作在像TCP/IP,ATM,帧时延等类型的网络上。
如果被下层网络支持,RTP支持利用多路技术的对于多点的数据传输。
RTP序列号也能被用来确定包的合适位置。例如在视频解码,包无需按序解码。
2.0 技术概览
2.1 RTP
RTP头具有如下的格式。开始的12个八位字节在每一个RTP包中都会出现;而CSRC标识符列表只在通过混合器的包中出现.
Version (V) (版本号):这个域长度为2比特,标出了RTP的最近版本。当前的版本为2.0
Padding (P) (填充):这个域长度为1比特,如果P被置位,包在结尾处包含有一个或多个附加的填充字节,这些填充字节不是有效负荷的一部分。填充是一些需要固定块大小的加密算法所要求的,或是为了在低层PDU搬运RTP包。
Extension (X):这个域长度为1比特,如果被置位,固定的头后面紧跟了一个头的扩展。
CSRC count (CC):这个域长度为4比特。这个域表示了跟在固定头后面的CSRC标识符的数目。如前所述,这个域只有在通过一个混合器才有非零值。
Marker bit (M): 这个域长度为1比特,如果M被置位,表示一些重要的项目如帧边界在包中被标记。例如,如果包中有几个比特的当前帧,连同前一帧,那么RTP的这一位就被置位。
Payload type (PT) (有效负荷类型):这个域长度为7比特,PT指示的是有RTP包中的有效负荷的类型。RTP音频视频简介(AVP)包含了一个默认的有效负荷类型码到有效负荷格式的映射。附加的有效负荷类型可以向IANA注册。
Sequence number(序列号):这个域长度为16个比特,每送一个RTP包数目就增加一,初始值被设为一个随机数。接收方不仅可以用这个序列号检测包丢失,也可以重组包序列。
Time stamp(时间戳):这个域长度为32个比特,时间戳反映了RTP数据包的头一个字节的采样时刻。采样时刻必须是由一个单调线性增加的时钟产生,这样做是为了接收方的同步和抖动计算。初始值必须为随机数,这是为了避免对原码的攻击。例如,如果RTP源使用了一个编码器,缓冲20ms的音频数据,那么RTP时间戳必须每个包增加160,无论包是被传递了还是被丢失了。
SSRC:这个域长度为32比特,这个域表示了正在为会话产生RTP包的源。这个标识符是随机选中的,目的是为了避免同一个RTP会话中两个源有相同的标识符。
CSRC list: 这个列表标识了在这个包中对有效负荷起作用的所有源。标识符的最大数目限定为15,这是由CC域所限定的(全零在CC域中是被禁止的)。如果有超过15个的分配源,只有前15个被标识。
仔细观察RTP可以注意到它不像更低层的协议比如PDU一样,包含一个“定边界”的域。这一原因是RTP的有效负荷是跟IP的有效负荷相同,因此也就不需要了。
如果相同的用户在一个会话中使用多个媒体,比如说视频跟音频,每个媒体都会打开单独的RTP会话。因此在RTP层面上不存在多路复用。多路复用由更低层来决定。但是RTCP保留了一个叫CNAME的标识符,这个标识符对于由同一用户初始化的媒体是相同的。因此CNAME是在RTP层面上能识别从一个用户产生的不同媒体的唯一的标识符。
UDT(UDP-based Data Transfer Protocol)
基于UDP的数据传输协议(UDP-based Data 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。
UDT是双工的,每个UDT实体有两个部分:发送和接收。发送者根据流量控制和速率控制来发送(和重传)应用程式数据。接收者接收数据包和控制包,并根据接收到的包发送控制包。发送和接收程式共享同一个UDP端口来发送和接收。
接收者也负责触发和处理任何的控制事件,包括拥塞控制和可靠性控制和他们的相对机制,例如RTT估计、带宽估计、应答和重传。
UDT总是试着将应用层数据打包成固定的大小,除非数据不够这么大。和TCP相似的是,这个固定的包大小叫做MSS(最大包大小)。由于期望UDT用来传输大块数据流,我们假定只有很小的一部分不规则的大小的包在UDT session中。MSS能够通过应用程式来安装,MTU是其最优值(包括任何包头)。
UDT拥塞控制算法将速率控制和窗口(流量控制)合并起来,前者调整包的发送周期,后者限制最大的位被应答的包。在速率控制中使用的参数通过带宽估计技术来更新,他继承来自基于接收的包方法。同时,速率控制周期是估计RTT的常量,流控制参数依赖于对方的数据到达速度,另外接收端释放的缓冲区的大小。
UDP构建可靠数据传输
简单来讲,要使用UDP来构建可靠的面向连接的数据传输,就要实现类似于TCP协议的超时重传,有序接受,应答确认,滑动窗口流量控制等机制,等于说要在传输层的上一层(或者直接在应用层)实现TCP协议的可靠数据传输机制,比如使用UDP数据包+序列号,UDP数据包+时间戳等方法,在服务器端进行应答确认机制,这样就会保证不可靠的UDP协议进行可靠的数据传输,不过这好像也是一个难题!
B. 路由器端口怎么设置udp
UDP 是User Datagram Protocol的简称, 中文名是用户数据报协议,是OSI(Open System Interconnection,开放式系统互联) 参考模型中一种无连接的传输层协议,下面一起看看路由器端口怎么设置udp吧!
UDP协议传输的打开方法:
1、本地链接-属性-TCP/IP协议-高级-选项-TCP/IP筛选。
2、UDP的介绍:
UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议,它不与对方建立连接,而是直接就把数据包发送过去!
用户数据报协议(UDP)是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。 UDP 协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。
如何在路由器中设置端口映射:
工具/原料
Ubuntu 15.10。
无线路由器。
方法/步骤
打开浏览器,登录无线路由器的管理界面。
方法:在浏览器的地址栏输入路由器的地址,回车。此地址一般是 192.168 私有网段中的一个地址,具体参考路由器说明书。
1.在路由器管理页面,在右侧的菜单中,导航到“转发规则”——“虚拟服务器”一节。
2.2界面右侧则显示“虚拟服务器”的相关设置。
3.在路由器管理页面,点击“添加新条目”按钮,页面转入输入界面。包括 5 个输入项:服务端口号,对应软件端口;内部端口号,可以留空;IP地址,电脑在路由器内部网络上的地址;协议,分 TCP、UDP和“全部”三项;状态,分“生效”和“失效”两种。
4.新打开浏览器的一个标签页,进入 mldonkey 的管理界面(在地址栏输入 http://localhost:4080),点击主菜单上的“Help+”,再点击二级菜单上的“Sysinfo”,进入系统信息界面。
5.在上述打开 mldonkey 的设置页面,中间有一个端口列表,共分三列,从左到右依次是:网络类型、端口号、协议类型。
6.转回路由器设置界面(第 3 步骤所示),将第 5 步骤所示“网络类型”是“Donkey”的那三行中的'端口号和协议类型,分别填到步骤 3 图所示“服务端口号”和“协议”中;该界面中的“IP地址”,则填写 mldonkey 所在电脑被路由器分配的地址。
7.由于设置了端口映射,因此 mldonkey 所在的电脑,其由路由器分配的地址必须是固定的。为路由器内网设置固定地址的方法,请参见经验:《防蹭网:无线路由分配静态地址控制客户端数量》。
8.防蹭网:无线路由分配静态地址控制客户端数量
将所需端口全部映射完成后,保存、重启路由器,回到 mldonkey 设置界面,点击“Server”主菜单,会看到所连接的服务器,它们的“ID”全部为“High”,这样才能确保 mldonkey 连接到最大数量的 p2p 源。
没有实施端口映射时,这里的 ID 则显示”low“,只能连接到极少数的 p2p 源。
拓展:UDP主要特点和协议对比
1、UDP是一个无连接协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。
由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。
UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包而言UDP的额外开销很小。
吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。
UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界,因此,应用程序需要选择合适的报文大小。
虽然UDP是一个不可靠的协议,但它是分发信息的一个理想协议。例如,在屏幕上报告股票市场、显示航空信息等等。UDP也用在路由信息协议RIP(Routing Information Protocol)中修改路由表。在这些应用场合下,如果有一个消息丢失,在几秒之后另一个新的消息就会替换它。UDP广泛用在多媒体应用中。
2、UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。TCP协议中包含了专门的传递保证机制,当数据接收方收到发送方传来的信息时,会自动向发送方发出确认消息;发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息,否则将一直等待直到收到确认信息为止。与TCP不同,UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据包的丢失,协议本身并不能做出任何检测或提示。因此,通常人们把UDP协议称为不可靠的传输协议。
TCP 是面向连接的传输控制协议,而UDP 提供了无连接的数据报服务;TCP 具有高可靠性,确保传输数据的正确性,不出现丢失或乱序;UDP 在传输数据前不建立连接,不对数据报进行检查与修改,无须等待对方的应答,所以会出现分组丢失、重复、乱序,应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作;UDP 具有较好的实时性,工作效率较 TCP 协议高;UDP 段结构比 TCP 的段结构简单,因此网络开销也小。TCP 协议可以保证接收端毫无差错地接收到发送端发出的字节流,为应用程序提供可靠的通信服务。对可靠性要求高的通信系统往往使用 TCP 传输数据。