C++高性能服务框架revover:rudp总体介绍（可靠UDP传输）rudp总体框架与模块rudp的协议

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我是靠谱客的博主碧蓝哑铃，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++高性能服务框架revover:rudp总体介绍（可靠UDP传输）rudp总体框架与模块rudp的协议，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

在revolver框架中实现了一个高效可靠的RUDP通信方式，这个通信方式是基于UDP实现一种模拟TCP传输数据的行为。在很多实际应用中,udp/TCP都不是最好的通信方式，例如:点对点文件传输、视频数据高速传输、服务器之间大数据备份同步、高实时rts操作类网游等。TCP和UDP在一定程度上是无法满足此类要求。故revolver实现了一套可靠UDP的传输方式。我们先来看看它的传输效率，以下是WINDOWS和LINUX下它的单连接传输速度。

左边的是WIN7下的速度，我测试的极限大概是30M/S,右边是linux下的速度，极限速度在50M/S.

revolver rudp不仅在网络好的情况下可以有很好的速度，在比较差的网络情况下一样可以获得高吞吐量低延迟的通信效果。具体的可以到git上下载revolver做测试,下载：点击打开链接https://github.com/yuanrongxi/revolver

这里我主要介绍revolver rudp的总体接口和通信协议流程

rudp总体框架与模块

从上图可以看出，rudp是基于revolver BASE之上的，先介绍下基本的模块组件:
RUDP packet是所有RUDP通信协议定义
RUDP recv buffer是RDUP接收缓冲模块，实现对RUDP数据接收策略和反馈的核心控制模块。
RUDP send buffer是RUDP发送缓冲模块，实现RUDP的发送策略、叠包策略、发送速度控制、报文重发等。
RUDP CCC 是RUDP发送速率控制和网络状态监测模块，实现对慢启动、快恢复、及时平衡、RTT评估等。
RUDP SOCKET是RUDP的连接对象，实现握手、数据收发、连接断开、心跳等功能。
RUDP Stream是RUDP流对象封装
RUDP Interface是RUDP连接对象管理和接口控制器，实现对多RUDP连接的管理和控制的模块

rudp interface

RUDP interface是RUDP总体外部接口，由以下宏定义构成:

#define init_rudp_socket() 
	CREATE_RUDP()
 
#define destroy_rudp_socket() 
	DESTROY_RUDP()
 
//创建一个RUDP SOCKET
#define rudp_socket()	
	RUDP()->create_socket()
//正常关闭
#define rudp_close(rudp_id) 
	RUDP()->close_socket(rudp_id)
//强制关闭
#define rudp_force_close(rudp_id) 
	RUDP()->force_close_socket(rudp_id)
//绑定本地地址，一般是本地UDP对象的地址
#define rdup_bind(rudp_id, local_addr) 
	RUDP()->bind(rudp_id, local_addr)
//连接远端
#define rudp_connect(rudp_id, remote_addr) 
	RUDP()->connect(rudp_id, remote_addr)
//发送数据
#define rudp_send(rudp_id, data, data_size) 
	RUDP()->send(rudp_id, data, data_size)
//接受数据
#define rudp_recv(rudp_id, data, data_size) 
	RUDP()->recv(rudp_id, data, data_size)
//设置属性
#define rudp_setoption(rudp_id, op_type, op_value) 
	RUDP()->setoption(rudp_id, op_type, op_value)
//获取错误码
#define rudp_error(rudp_id) 
	RUDP()->get_error(rudp_id)
//获取发送带宽
#define rudp_recv_bandwidth(rudp_id) 
	RUDP()->recv_bandwidth(rudp_id)
//获取接受带宽
#define rudp_send_bandwidth(rudp_id) 
	RUDP()->send_bandwidth(rudp_id)
//获取RUDP 发送缓冲区的数据大小
#define rudp_send_cache_size(rudp_id) 
	RUDP()->send_cache_size(rudp_id)
//获取RUDP 接收缓冲区的数据大小
#define rudp_recv_cache_size(rudp_id) 
	RUDP()->recv_cache_size(rudp_id)

这个是参考了socket API进行封装的，让开发者用起来更加亲切。

rudp socket

rudp socket是个RUDP连接对象，是整个RUDP模块的核心，连接的开始、维持和结束都是由其控制的，rudp socket可以设置各种属性，属性的描述如下：

enum RUDPOptionType
{
	//心跳的时间周期，以毫秒为单位
	RUDP_KEEPLIVE			= 1,
	//NAGLE算法开关
	RUDP_NAGLE,
	//接受缓冲区大小
	RUDP_RECV_BUFF_SIZE,
	//发送缓冲区大小
	RUDP_SEND_BUFF_SIZE,
	//RUDP连接超时断开的KEEPLIVE周期数
	RUDP_TIMEOUT_COUNT,
};

rudp socket也会产生各种错误，错误码定义如下：

enum RUDPErrorCode
{
	RUDP_SUCCESS			= 0,
	RUDP_BIND_FAIL			= 1,
	RUDP_CONNECT_FAIL		= 2,
	RUDP_SEND_ERROR			= 3,
	RUDP_SEND_EAGIN			= 4,
};

rudp socket接口定义：

class RUDPSocket : public IRUDPNetChannel,
	public CEventHandler
{
	.....
	//外部控制方法
public:
	int32_t				open(int32_t rudp_id_); //打开
	void				close();		//关闭
	void				force_close();		//强制关闭
	void				reset();		//重置
 
	int32_t				setoption(int32_t op_type, int32_t op_value);	//设置属性
	int32_t				bind(uint8_t index, uint8_t title);		//绑定通信句柄
	int32_t				connect(const Inet_Addr& remote_addr);		//发起连接
 
	int32_t				send(const uint8_t* data, int32_t data_size);	//发送数据
	int32_t				recv(uint8_t* data, int32_t data_size);		//接收数据
 
public:
	//BUFFER状态接口,BUFFER可以进行数据发送通告
	virtual void		on_write();
	//buffer可以进行数据读取
	virtual void		on_read();
	//错误通告
	virtual void		on_exception();
 
	...
};

rudp的协议

RUDP定义了一系列通信协议来作为RUDP通信的手段，主要有握手协议、挥手协议、状态报告协议、数据协议。以下是具体的定义：

//连接保持协议
#define RUDP_SYN				0x10		//主动发起连接
#define RUDP_SYN2				0x11		//发起连接返回包
#define RUDP_SYN_ACK			        0x02		//SYN2的ACK
#define RUDP_FIN				0x13		//主动发起关闭
#define RUDP_FIN2				0x14		//关闭返回包
#define RUDP_KEEPALIVE			        0x15		//心跳包
#define RUDP_KEEPALIVE_ACK		        0x16		//心跳返回包
 
//数据协议
#define RUDP_DATA				0x20		//可靠数据
#define RUDP_DATA_ACK			        0x23		//可靠数据确认
#define RUDP_DATA_NACK			        0X24		//丢包确认

具体的协议实现可以查看rudp/rudp_packet.h文件。这里就不一一介绍了，我们这里重点介绍协议的流程图