Enet实现原理

    技术2022-08-12  97

    一、Enet简介

    在UDP(用户数据报协议)的基础上提供一个相对薄,简单且健壮的网络通信层,它的主要功能是可选的可靠,按顺序传送数据包。Enet省略了某些更高级别的网络功能,例如身份验证,服务发现,加密或其他特定于应用程序的类似任务,因此该库保持灵活,可移植且易于嵌入。

    二、为啥需要Enet

    TCP不支持多信道TCP需要用户自己处理粘包问题UDP不支持排序,连接管理,带宽资源管理,数据包的大小有限制Enet实现了基于单一UDP,具有UDP和TCP等价功能,但比同时集成UDP和TCP更干净的统一协议 。

    三、Enet实现

    单连接多频道

    连接管理

    建立连接

    断开连接

    分片和重组

    MTU: Maxitum Transmission Unit) 最大传输单元,范围576-4K,默认1400

    可靠传输

    ACK 接收方收到包后会给发送方发送包含接收到包序号的ACK包, 发送方发包后一段时间没有收到ACK,会超时重传 发送包收到ACK包后,会把包从发送队列移除
    网络状况评估指标
    RTT(Round-Trip Time) 往返时延。是指数据从网络一端传到另一端所需的时间 RTTs(RTT smoothed) 一段时间内(5秒)的RTT加权平均值。RTTS[n] = RTTS[n-1] *7/8 +RTT[n]*1/8。 RTTv(RTT variance) 一段时间内(5秒)的RTT偏差加权平均值。RTTV[n]=RTTV[n-1]*3/4 + (RTT[n] - RTTS[n-1])1/4 RTO(Retransmission TimeOut) 重传超时时间。初始RTO=RTTs+4RTTv
    超时重传
    初始超时重传时间RTO = RTTs+4RTTv 下次超时重传时间是上一次重传时间的两倍,但最大不超过500ms
    超时断开判定
    心跳: 如果没有发送中的包,超过500毫秒就会发送一个 RTTO Limit: Min(30,Max(5,RTTO*32)) earliestTimeout: 等待ACK包里最早的发送时间 断开判定: currentTime-earliestTimeout > RTTO Limit

    拥塞控制

    概念
    拥塞窗口: 拥塞窗口是发送端根据网络拥塞情况确定的窗口值 发送窗口: 已发送,未被ack也未超时的数据包总字节大小 发送窗口大于拥塞窗口限制,就不会再发送
    实现
    当前窗口大小计算:cwnd= maxwindows*packet throttle/ max throttle每Ack一次会重算packet throttleEnet默认maxwindows :64KB,minWindows:4KBpacket throttle 初始值32,max throttle默认值32如果last round min RTTs < last max RTTv,用最大流量发送,不使用拥塞控制如果RTT< last RTT, packet throttle加2如果RTT > last RTT+ 2*last round RTTv, packet throttle减2
    发送限制
    Enet序号最大64K,超过后从0开始 Enet把发送包序号按4K一个组划分为16个组 如果一个组所有发送包都没有被Ack,就停止发送数据
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