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以太网中的UDP编程:udp分包问题  

2011-03-31 20:46:05|  分类: VC++ |  标签: |举报 |字号 订阅

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最近学习UDP编程,头都搞大了,找了不少资料,也请教了不少同行,自认为下面这篇资料写的很好,所以收藏之,以供参考.  
   
   1.在进行UDP编程的时候,我们最容易想到的问题就是,一次发送多少bytes好?    
   当然,这个没有唯一答案,相对于不同的系统,不同的要求,其得到的答案是不一样的,我这里仅对    
   像ICQ一类的发送聊天消息的情况作分析,对于其他情况,你或许也能得到一点帮助:    
   首先,我们知道,TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统,包括链路层,网络层,运输层,应用层.    
   UDP属于运输层,下面我们由下至上一步一步来看:    
   以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.    
   这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元).    
   但这并不是指链路层的长度被限制在1500字节,其实这这个MTU指的是链路层的数据区.    
   并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.    
   所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制.    
   因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节.    
   而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的.    
   又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节.    
   这个1472字节就是我们可以使用的字节数。:)    
   
   当我们发送的UDP数据大于1472的时候会怎样呢?    
   这也就是说IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片(fragmentation).    
   把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组.    
   这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便    
   无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报。    
   
   因此,在普通的局域网环境下,我建议将UDP的数据控制在1472字节以下为好.    
   
   进行Internet编程时则不同,因为Internet上的路由器可能会将MTU设为不同的值.    
   如果我们假定MTU为1500来发送数据的,而途经的某个网络的MTU值小于1500字节,那么系统将会使用一系列的机    
   制来调整MTU值,使数据报能够顺利到达目的地,这样就会做许多不必要的操作.    
   
   鉴于Internet上的标准MTU值为576字节,所以我建议在进行Internet的UDP编程时.    
   最好将UDP的数据长度控件在548字节(576-8-20)以内.    
   
   2.UDP数据报的覆盖和重叠问题?    
   有的兄弟说使用UDP编程时会出现数据的覆盖和重叠问题,    
   所谓覆盖,即发送第一条消息为"第一条",第二条消息为"第二条".    
   而接收到的两条消息皆为"第一条".    
   而重叠,即指当发送"第一条","第二条"两条消息后.    
   收到的第一条消息可能是不固定的,比如"第一条第二","第一条第二条"等.    
   这种重叠的情况在TCP编程中是常见的.    
   但是在我的编程经验中,从来没有遇到过这两种情况.    
   
   我在局域网中在机器A用使死循环连续不断的向机器B发送UDP数据报.    
   但一直没有出现上面的两个问题.    
   
   因此我认为,根据UDP协议的特性,不会象基于字节流连接的TCP一样出现重叠问题.    
   有兄弟说,他在局域网试也没有问题,但在Internet上会.是不是路由器对数据进行组合,    
   或者说两条消息同时到达?    
   
   我想两条消息到达的时延无论如何不会比在局域网中的时延短吧?即时有,那种机率也是很少的.    
   而对于路由数据进行了重组,我认为,即使假定路由器对数据进行了重组,这也对导致UDP数据报    
   在接收时发现数据报中的校验和与数据不一致而丢弃该数据报。    
轮子学习笔记一:浅谈以太网中的UDP编程    
   
   1.在进行UDP编程的时候,我们最容易想到的问题就是,一次发送多少bytes好?    
   当然,这个没有唯一答案,相对于不同的系统,不同的要求,其得到的答案是不一样的,我这里仅对    
   像ICQ一类的发送聊天消息的情况作分析,对于其他情况,你或许也能得到一点帮助:    
   首先,我们知道,TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统,包括链路层,网络层,运输层,应用层.    
   UDP属于运输层,下面我们由下至上一步一步来看:    
   以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.    
   这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元).    
   但这并不是指链路层的长度被限制在1500字节,其实这这个MTU指的是链路层的数据区.    
   并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.    
   所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制.    
   因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节.    
   而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的.    
   又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节.    
   这个1472字节就是我们可以使用的字节数。:)    
   
   当我们发送的UDP数据大于1472的时候会怎样呢?    
   这也就是说IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片(fragmentation).    
   把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组.    
   这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便    
   无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报。    
   
   因此,在普通的局域网环境下,我建议将UDP的数据控制在1472字节以下为好.    
   
   进行Internet编程时则不同,因为Internet上的路由器可能会将MTU设为不同的值.    
   如果我们假定MTU为1500来发送数据的,而途经的某个网络的MTU值小于1500字节,那么系统将会使用一系列的机    
   制来调整MTU值,使数据报能够顺利到达目的地,这样就会做许多不必要的操作.    
   
   鉴于Internet上的标准MTU值为576字节,所以我建议在进行Internet的UDP编程时.    
   最好将UDP的数据长度控件在548字节(576-8-20)以内.   
 
   
   2.UDP数据报的覆盖和重叠问题?    
   有的兄弟说使用UDP编程时会出现数据的覆盖和重叠问题,    
   所谓覆盖,即发送第一条消息为"第一条",第二条消息为"第二条".    
   而接收到的两条消息皆为"第一条".    
   而重叠,即指当发送"第一条","第二条"两条消息后.    
   收到的第一条消息可能是不固定的,比如"第一条第二","第一条第二条"等.    
   这种重叠的情况在TCP编程中是常见的.    
   但是在我的编程经验中,从来没有遇到过这两种情况.    
   
   我在局域网中在机器A用使死循环连续不断的向机器B发送UDP数据报.    
   但一直没有出现上面的两个问题.    
   
   因此我认为,根据UDP协议的特性,不会象基于字节流连接的TCP一样出现重叠问题.    
   有兄弟说,他在局域网试也没有问题,但在Internet上会.是不是路由器对数据进行组合,    
   或者说两条消息同时到达?    
   
   我想两条消息到达的时延无论如何不会比在局域网中的时延短吧?即时有,那种机率也是很少的.    
   而对于路由数据进行了重组,我认为,即使假定路由器对数据进行了重组,这也对导致UDP数据报    
   在接收时发现数据报中的校验和与数据不一致而丢弃该数据报。  

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