1400是什么意思0在线翻译读音例句

1400协议是什么和28181区别_可靠UDP，KCP协议快在哪？

云真机已经⽀持⼿机端的画⾯投影。云真机实时操作，对延迟的要求⽐远程视频对话的要求更⾼（100ms以内）。在⽆线⽹络下，如何更

实时、更可靠的传输视频流就成了⼀个挑战。通过websocket、RTMP、UDP的⽐较，最后选择了可靠的UDP协议KCP来进⾏实时⾳视频

的传输。

1简介

KCP是⼀个快速可靠协白居易杭州春望 议，能以⽐TCP浪费10%-20%的带宽的代价，换取平均延迟降低30%-40%，且最⼤延迟降低三倍的传输效果。

纯算法实现，并不负责底层协议（如UDP）的收发，需要使⽤者⾃⼰定义下层数据包的发送⽅式，以callback的⽅式提供给KCP。连时钟

都需要外部传递进来，内部不会有任何⼀次系统调⽤。本⽂传输协议之考虑UDP的情况。

名词说明（源码字段）：

⽤户数据：应⽤层发送的数据，如⼀张图⽚2Kb的数据

MTU：最⼤传输单元。即每次发送的最⼤数据

RTO：RetransmissionTimeOut，重传超时时间。

cwnd:congestionwindow，拥塞窗⼝，表⽰发送⽅可发送多少个KCP数据包。与接收⽅窗⼝有关，与⽹络状况（拥塞控制）有关，与发

送窗⼝⼤⼩有关。

rwnd:receiverwindow,接收⽅窗⼝⼤⼩，表⽰接收⽅还可接收多少个KCP数据包

snd_queue:待发送KCP数据包队列

snd_nxt:下⼀个即将发送的kcp数据包序列号

snd_una:下⼀个待确认的序列号

1.1

使⽤⽅式

1.创建KCP对象：

//初始化kcp对象，conv为⼀个表⽰会话编号的整数，和tcp的conv⼀样，通信双

//⽅需保证conv相同，相互的数据包才能够被认可，user是⼀个给回调函数的指针

ikcpcb*kcp=ikcp_create(conv,user);

2.设置传输回调函数（如UDP的send函数）：

//KCP的下层协议输出函数，KCP需要发送数据时会调⽤它

//buf/len表⽰缓存和长度

//user指针为kcp对象创建时传⼊的值，⽤于区别多个KCP对象

intudp_output(constchar*buf,intlen,ikcpcb*kcp,void*user)

{

....

}

//设置回调函数

kcp->output=udp_output;

3.循环调⽤update：

//以⼀定频率调⽤ikcp_update来更新kcp状态，并且传⼊当前时钟（毫秒单位）

//如10ms调⽤⼀次，或⽤ikcp_check确定下次调⽤update的时间不必每次调⽤

ikcp_update(kcp,millisec);

4.输⼊⼀个应⽤层数据包（如UDP收到的数据包）：

//收到⼀个下层数据包（⽐如UDP包）时需要调⽤：ikcp_input(kcp,received_udp_packet,received_udp_size);

处理了下层协议的输出/输⼊后KCP协议就可以正常⼯作了，使⽤ikcp_send来向

远端发送数据。⽽另⼀端使⽤ikcp_recv(kcp,ptr,size)来接收数据。

[kcp源码流程图]

总结：UDP收到的包，不断通过kcp_input喂给KCP，KCP会对这部分数据（KCP协议数据）进⾏解包，重新封装成应⽤层⽤户数据，应

⽤层通过kcp_recv获取。应⽤层通过kcp_send发送数据，KCP会把⽤户数据拆分kcp数据包，通过kcp_output，以UDP（send）的⽅式

发送。

1.2

KCP的配置模式

这部分KCP⽂档有介绍，理解KCP协议⽆需过于关注。协议默认模式是⼀个标准的ARQ，需要通过配置打开各项加速开关：

1.⼯作模式：

intikcp_nodelay(ikcpcb*kcp,intnodelay,intinterval,intresend,intnc)

nodelay：是否启⽤nodelay模式，0不启⽤；1启⽤。

interval：协议内部⼯作的interval，单位毫秒，⽐如10ms或者20ms

resend：快速重传模式，默认0关闭，可以设置2（2次ACK跨越将会直接重传）

nc：是否关闭流控，默认是0代表不关闭，1代表关闭。

普通模式：普通模式：ikcp_nodelay(kcp,0,40,0,0);

极速模式：极速模式：ikcp_nodelay(kcp,1,10,2,1)

1.最⼤窗⼝

intikcp_wndsize(ikcpcb*kcp,intsndwnd,intrcvwnd);

该调⽤将会设置协议的最⼤发送窗⼝和最⼤接收窗⼝⼤⼩，默认为32.这个可以理解为TCP的SND_BUF和RCV_BUF，只不过单位不⼀

样SND/RCV_BUF单位是字节，这个单位是包。

2.最⼤传输单元：

纯算法协议并不负责探测MTU，默认mtu是1400字节，可以使⽤ikcp_setmtu来设置该值。该值将会影响数据包归并及分⽚时候的最⼤

传输单元。

3.最⼩RTO：

不管是TCP还是KCP计算RTO时都有最⼩RTO的限制，即便计算出来RTO为40ms，由于默认的RTO是100ms，协议只有在100ms

后才能检测到丢包，快速模式下为30ms，可以⼿动更改该值：

kcp->rx_minrto=10;

1.3

KCP为什么存在？

⾸先要看TCP与UDP的区别，TCP与UDP都是传输层的协议，⽐较两者的区别主要应该是说TCP⽐UDP多了什么？

⾯向连接：⾯向连接：TCP接收⽅与发送⽅维持了⼀个状态（建⽴连接，断开连接），双⽅知道对⽅还在。可靠的：可靠的：发送出去的数据对⽅⼀定能够接

收到，⽽且是按照发送的顺序收到的。流量控制与拥塞控制：流量控制与拥塞控制：TCP靠谱通过滑动窗⼝确保，发送的数据接收⽅来得及收。TCP⽆私TCP⽆私，发⽣

数据包丢失的时候认为整个⽹络⽐较堵，⾃⼰放慢数据发送速度。

TCP协议的可靠与⽆私让使⽤TCP开发更为简单，同时它的这种设计也导致了慢的特点。UDP协议简单，所以它更快。但是，UDP毕竟是

不可靠的，应⽤层收到的数据可能是缺失、乱序的。KCP协议就凄凉的读音 是在保留UDP快的基础上，提供可靠的传输，应⽤层使⽤更加简单。

其他差别，TCP以字节流的形式，UDP以数据包的形式。很多⼈以为，UDP是不可靠的，所以sendto(1000),接收端recvfrom(1000)可

能会收到900。这个是错误的。所谓数据包，就是说UDP是有界的，sendto(300),sendto(500)；接收

到，recvfrom(1000),recvfrom(1000)那么可能会收到300，500或者其中⼀个或者都没收到。UDP应⽤层发送的数据，在接收缓存⾜

够的情况下，要么收到全的，要么收不到。

总结：TCP可靠简单，但是复杂⽆私，所以速度慢。KCP尽可能保留UDP快的特点下，保证可靠。

2KCP原理

2.1

协议简介

KCP是⼀个可靠的传输协议，UDP本⾝是不可靠的，所以需要额外信息来保证传输数据的可靠性。因此，我们需要在传输的数据上增加⼀

个包头。⽤于确保数据的可靠、有序。

04568(BYTE)

+-------------------+----+----+----+

|conv|cmd|frg|wnd|

+-------------------+----+----+----+8

|ts|sn|

+-------------------+----------------+16

|una|len|

+-------------------+----------------+24

||

|DATA(optional)|

||

+-------------------------------------+

conv:连接号。UDP是⽆连接的，conv⽤于表⽰来⾃于哪个客户端。对连接的⼀种替代

cmd:命令字。如，IKCP_CMD_ACK确认命令，IKCP_CMD_WASK接收窗⼝⼤⼩询问命令，IKCP_CMD_WINS接收窗⼝⼤⼩告知命令，

frg:分⽚，⽤户烟涛微茫信难求 数据可能会被分成多个KCP包，发送出去

wnd:接收窗⼝⼤⼩，发送⽅的发送窗⼝不能超过接收⽅给出的数值

ts:时间序列

sn:序列号

una:下⼀个可接收的序列号。其实就是确认号，收到sn=10的包，una为11

len：数据长度

data:⽤户数据

后⾯的讲解，主要以极速模式：ikcp_nodelay(kcp,1,10,2,1)为主，启⽤nodelay设置，刷新间隔控制在10ms，开启快速重传模式，

关闭流量控制。

2.2

数据发送过程

2.2.1数据发送准备

⽤户发送数据的函数为ikcp_send。

ikcp_send(ikcpcbkcp,constcharbuffer,intlen)

该函数的功能⾮常简单，把⽤户发送的数据根据MSS进⾏分⽚。如上图，⽤户发送1900字节的数据，MTU为1400byte。因此，该函数会

把1900byte的⽤户数据分成两个包，⼀个数据⼤⼩为1400，头frg设置为1，len设置重阳节图片素材 为1400；第⼆个包，头frg设置为0，len设置为

500。切好KCP包之后，放⼊到名为snd_queue的待发送队列中。

注：流模式情况下，kcp会把两次发送的数据衔接为⼀个完整的kcp包。⾮流模式下，⽤户数据%MSS的包，也会作为⼀个包发送出去。

MTU，数据链路层规定的每⼀帧的最⼤长度，超过这个长度数据会被分⽚。通常MTU的长度为1500字节，IP协议规定所有的路由器均应

该能够转发（512数据+60IP⾸部+4预留=576字节）的数据。MSS，最⼤输出⼤⼩（双⽅的约定），KCP的⼤⼩为MTU-kcp头24字

节。IP数据报越短，路由器转发越快，但是资源利⽤率越低。传输链路上的所有MTU都⼀⾄的情况下效率最⾼，应该尽可能的避免数据传输

的⼯程中，再次被分。UDP再次被分的后（通常1分为2），只要丢失其中的任意⼀份，酸字组词 两份都要重新传输。因此，合理的MTU应该是保因此，合理的MTU应该是保

证数据不被再分的前提下，尽可能的⼤。

以太⽹的MTU通常为1500字节-IP头（20字节固定+40字节可选）-UDP头8个字节=1472字节。KCP会考虑多传输协议，但是在UDPKCP会考虑多传输协议，但是在UDP

的情况下，设置为1472字节更为合理。

2.2.2实际发送

KCP会不停的进⾏update更新最新情况，数据的实际发送在update时进⾏。发送过程如下图所⽰：

[KCP发送过程]

步骤1：待发送队列移⾄发送队列

KCP会把snd_queue待发送队列中的kcp包，移⾄snd_buf发送队列。移动的包的数量不会超过snd_una+cwnd-snd_nxt，确保发送的数

据不会让接收⽅的接收队列溢出。该功能类似于TCP协议中的滑动窗⼝。cwnd=min(snd_wnd,rmt_wnd,kcp->cwnd)的最⼩值决

定，snd_wnd，rmt_wnd⽐较好理解可发送的数据，可发送的数据最⼤值，应该是发送⽅可以发送的数据和接收⽅可以接收的数据的最⼩

值。kcp->cwnd是拥塞控制的⼀个值，跟⽹络状况相关，⽹络状况差的时候，KCP认为应该降低发送的数据，后⾯会有详细的介绍。

如上图中，snd_queue待发送队列中有4个KCP包等待发送，这个时候snd_nxt下⼀个发送的kcp包序列号为11，snd_una下⼀个确认的

KCP包为9（8已经确认，9，10已经发送但是还没得到接收⽅的确认）。因为cwnd=5，发送队列中还有2个发送了但是还未得到确认，所

以可以从待发送队列中取前⾯的3个KCP包放⼊到发送队列中，序列号分别设置为11,12,13。

步骤2：发送发送队列的数据

发送队列中包含两种类型的数据，已发送但是尚未被接收⽅确认的数据，没被发送过的数据。没发送过的数据⽐较好处理，直接发送即可。

重点在于已经发送了但是还没被接收⽅确认的数据，该部分的策略直接决定着协议快速、⾼效与否。该部分的策略直接决定着协议快速、⾼效与否。KCP主要使⽤两种策略来决定是否

需要重传KCP数据包，超时重传、快速重传、选择重传。超时重传、快速重传、选择重传。

1、超时重传

TCP超时计算是RTOx2，这样连续丢三次包就变成RTOx8了，⽽KCP⾮快速模式下每次+RTO，急速模式下+0.5RTO（实验证明1.5这个

值相对⽐较好），提⾼了传输速度。提⾼了传输速度。

[RTO算法对⽐图]

2、快速重传

发送端发送了1,2,3,4,5⼏个包，然后收到远端的ACK:1,3,4,5，当收到ACK3时，KCP知道2被跳过1次，收到ACK4时，知道2被跳过

了2次，此时可以认为2号丢失，不⽤等超时斜的拼音组词是什么 ，直接重传2号包，⼤⼤改善了丢包时的传输速度。⼤⼤改善了丢包时的传输速度。TCP有快速重传算法，TCP包被跳过3次

之后会进⾏重传。

注：可以通过统计错误重传（重传的包实际没丢，仅乱序），优化该设置。

3、选择重传

⽼的TCP丢包时会全部重传从丢的那个包开始以后的数据，KCP是选择性重传，只重传真正丢失的数据包。但是，⽬前⼤部分的操作系

统，linux与android⼿机均是⽀持SACK选择重传的。

步骤3：数据发送

通过步骤2判定，kcp包是否需要发送，如果需要发送的kcp包则通过，kcp_setoutput设置的发送接⼝进⾏发送，UDP通常为sendto。步

骤3，会对较⼩的kcp包进⾏合并，⼀次性发送提⾼效率。

2.3

数据接收过程

KCP的接收过程是将UDP收到的数据进⾏解包，重新组装顺序的、可靠的数据后交付给⽤户。

2.3.1KCP数据包接收

kcp_input输⼊UDP收到的数据包。kcp包对前⾯的24个字节进⾏解压，包括conv、frg、cmd、wnd、ts、sn、una、len。根据

una，会删除snd_buf中，所有una之前的kcp数据包，因为这些数据包接收者已经确认。根据wnd更新接收端接收窗⼝⼤⼩。根据不同的

命令字进⾏分别处理。数据接收后，更新流程如下所⽰：

[接收处理流程图]

1、IKCP_CMD_PUSH数据发送命令

a、KCP会把收到的数据包的sn及ts放置在acklist中，两个相邻的节点为⼀组，分别存储sn和ts。update时会读取acklist，并以update时会读取acklist，并以

IKCP_CMD_ACK的命令返回确认包IKCP_CMD_ACK的命令返回确认包。如下图中，收到了两个kpc包，acklist中会分别存放10,123,11,124。

b、kcp数据包放置rcv_buf队列。丢弃接收窗⼝之外的和重复的包。然后将rcv_buf中的包，移⾄rcv_queue。原来的rcv_buf中已经有

sn=10和sn=13的包了，sn=10的kcp包已经在rcv_buf中了，因此新收到的包会直接丢弃掉，sn=11的包放置⾄rcv_buf中。

c、把rcv_buf中前⾯连续的数据sn=11，12，13全部移动⾄rcv_queue，rcv_nxt也变成14。

rcv_queue的数据是连续的，rcv_buf可能是间隔的

d、kcp_recv函数，⽤户获取接收到数据（去除kcp头的⽤户数据）。该函数根据frg，把kcp包数据进⾏组合返回给⽤户。

2、IKCP_CMD_ACK数据确认包

两个使命：1、RTO更新，2、确认发送包接收⽅已接收到。

正常情况：正常情况：收到的sn为11,una为12。表⽰sn为11的已经确认，下⼀个等待接收的为12。发送队列中，待确认的⼀个包为11，这个时候

snd_una向后移动⼀位，序列号为11的包从发送队列中删除。

[数据确认包处理流程]

异常情况：异常情况：如下图所⽰，sn!=11的情况均为异常情况。sn<11表⽰，收到重复确认的包，如本来以为丢失的包重新⼜收到了，所以产⽣重

复确认的包；sn>17，收到没发送过的序列号，概率极低，可能是conv没变重启程序导致的；112，则启动快速重传

[KCP快速确认]

确认包发送，接收到的包会全部放在acklist中，以IKCP_CMD_ACK包发送出去

3流量控制与拥塞控制

3.1

RTO计算（与TCP完全⼀样）

RTT：⼀个报⽂段发送出去，到收到对应确认包的时间差。

SRTT(kcp->rx_srtt)：RTT的⼀个加权RTT平均值，平滑值。

RTTVAR(kcp->rx_rttval)：RTT的平均偏差，⽤来衡量RTT的抖动。

3.2

流量控制

流量控制是点对点的通信量的控制，是⼀个端到端的问题。总结起来，就是发送⽅的速度要匹配接收⽅接收（处理）数据的速度。发送⽅要

抑制⾃⾝的发送速率，以便使接收端来得及接收。

KCP的发送机制采⽤TCP的滑动窗⼝⽅式，可以⾮常容易的控制流量。KCP的头中包含wnd，即接收⽅⽬前可以接收的⼤⼩。能够发送的

数据即为snd_una与snd_una+wnd之间的数据。接收⽅每次都会告诉发送⽅我还能接收多少，发送⽅就控制下，确保⾃⼰发送的数据不多

于接收端可以接收的⼤⼩。

KCP默认为32，即可以接收最⼤为32*MTU=43.75kB。KCP采⽤update的⽅中秋节来历简短40字 式，更新间隔为10ms，那么KCP限定了你最⼤传输速率为

4375kB/s，在⾼⽹速传输⼤内容的情况下需要调⽤ikcp_wndsize调整接收与发送窗⼝。

KCP的主要特⾊在于实时性⾼，对于实时性⾼的应⽤，如果发⽣数据堆积会造成延迟的持续增⼤。建议从应⽤侧更好的控制发送流量与⽹络

速度持平，避免缓存堆积延迟。（详见参考资料）

3.3

拥塞控制（KCP可关闭）

KCP的优势在于可以完全关闭拥塞控制，⾮常⾃私的进⾏发送。KCP采⽤的拥塞控制策略为TCP最古⽼的策略，⽆任何优势。完全关闭拥

塞控制，也不是⼀个最优策略，它全是会造成更为拥堵的情况。

⽹络中链路的带宽，与整条⽹络中的交换节点（路由器、交换机、基站等）有关。如果，所有使⽤该链路的流量超出了，该链路所能提供的

能⼒，就会发⽣拥塞。车多路窄，就会堵车，车越多堵的越厉害。因此，TCP作为⼀个⼤公⽆私的协议，当⽹络上发送拥堵的时候会降低⾃

⾝发送数据的速度。拥塞控制是整个⽹络的事情，流量控制是发送和接收两⽅的事情。

当发送⽅没有按时接收到确认包，就认为⽹络发⽣了拥堵⾏为。TCP拥塞控制的⽅式，归结为慢开始、拥塞避免，如下图所⽰

[拥塞控制算法]

KCP发⽣丢包的情况下的拥塞控制策略与TCPTahoe版本的策略⼀致。TCPReno版本已经使⽤快恢复策略。因此，丢包的情况下，其实因此，丢包的情况下，其实

KCP拥塞控制策略⽐TCP更为苛刻。

KCP在发⽣快速重传，数据包乱序时，采⽤的是TCP快恢复的策略。控制窗⼝调整为已经发送没有接收到ack的数据包数⽬的⼀半

+resent。

注：⽬前kernel3.2以上的linux，默认采⽤google改进的拥塞控制算法，ProportionalRateReductionforTCP。该算法的主要特点

为，的cwnd如下图所⽰：

参考资料：

⼿机投射静态演⽰

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