基于UDP实现可靠传输
UDP要想可靠，就要接收方收到UDP之后回复个确认包，发送方有个机制，收不到确认包就要重新发送，每个包有递增的序号，接收方发现中间丢了包就要发重传请求，当网络太差时候频繁丢包，防止越丢包越重传的恶性循环，要有个发送窗口的限制，发送窗口的大小根据网络传输情况调整，调整算法要有一定自适应性。恭喜你， 你在应用层重新实现了TCP！来自知乎-UDP如何实现可靠传输？姚冬的回答
也就是需要序列号、确认应答、超时重传、以及发送窗口和拥塞窗口，这不就是TCP吗，为什么还要自己实现一遍呢？
为什么需要用UDP实现可靠传输
- TCP建立连接慢，需要三次握手，对于大量的短连接更加不划算
- 如果你建立一次通讯只为了传输很少量的一整块数据，那么明显是一种浪费。这也是为什么 google 的 QUIC 对传统的 http over TCP 有改善的空间。
- TCP主要慢在拥塞控制上，一是慢启动拥塞窗口初始值太小，二是丢包以后拥塞窗口变得太小，但这有一些新的拥塞控制算法bbr等
- RTO翻倍vs不翻倍：
TCP超时计算是RTOx2，这样连续丢三次包就变成RTOx8了，十分恐怖，而KCP启动快速模式后不x2，只是x1.5（实验证明1.5这个值相对比较好），提高了传输速度。 - 选择性重传 vs 全部重传：
TCP 的重传机制在数据包丢失时可能会重新传输已经成功接收的数据段，造成带宽的浪费；
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。 - 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, 3，当第一次收到ACK3时，KCP知道2被跳过1次，收到再ACK3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，直接重传2号包，大大改善了丢包时的传输速度。(和TCP类似，只是从3次变成2次) - 延迟ACK vs 非延迟ACK：
TCP为了充分利用带宽，延迟发送ACK（NODELAY都没用），这样超时计算会算出较大 RTT时间，延长了丢包时的判断过程。KCP的ACK是否延迟发送可以调节。
Delay Ack
简单的说，Delay Ack就是延时发送ACK，在收到数据包的时候，会检查是否需要发送ACK，如果需要的话，进行快速ACK还是延时ACK，在无法使用快速确认的条件下，就会使用Delay Ack。TCP在何时发送ACK的时候有如下规定：
1.当有响应数据发送的时候，ACK会随着数据一块发送
2.如果没有响应数据，ACK就会有一个延迟，以等待是否有响应数据一块发送，但是这个延迟一般在40ms~500ms之间，一般情况下在40ms左右，如果在40ms内有数据发送，那么ACK会随着数据一块发送，对于这个延迟的需要注意一下，这个延迟并不是指的是收到数据到发送ACK的时间延迟，而是内核会启动一个定时器，每隔200ms就会检查一次，比如定时器在0ms启动，200ms到期，180ms的时候data来到，那么200ms的时候没有响应数据，ACK仍然会被发送，这个时候延迟了20ms.
3.如果在等待发送ACK期间，第二个数据又到了，这时候就要立即发送ACK！优点：减少了数据段的个数，提高了发送效率
缺点：过多的delay会拉长RTT
- UNA vs ACK+UNA：
ARQ模型响应有两种，UNA（此编号前所有包已收到，如TCP）和ACK（该编号包已收到），光用UNA将导致全部重传，光用ACK则丢失成本太高，以往协议都是二选其一，而 KCP协议中，除去单独的 ACK包外，所有包都有UNA信息。
连续ARQ协议不会响应每个数据段，而是仅仅响应编号最大的这个数据段，表示之前的数据都收到了，这个叫做UNA模式，而停等ARQ协议可以看作是ACK模式。
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非退让流控：
TCP 的拥塞控制在发生丢包时会进行退让，减少能够发送的数据段数量，但是丢包并不一定意味着网络拥塞，更多的可能是网络状况较差；
KCP正常模式同TCP一样使用公平退让法则，即发送窗口大小由：发送缓存大小、接收端剩余接收缓存大小、丢包退让及慢启动这四要素决定。但传送及时性要求很高的小数据时，可选择通过配置跳过后两步，仅用前两项来控制发送频率(相当于忽略拥塞窗口)。以牺牲部分公平性及带宽利用率之代价，换取了开着BT都能流畅传输的效果。 -
缓存控制：避免缓存积累延迟
参考kcp-如何避免缓存积累延迟
当前发送且没有得到 ACK/UNA确认的数据，都会滞留在发送缓存中，一旦滞留数据超过了发送窗口大小限制，则该链接的 tcp send 调用将会 被阻塞，或者返回：EAGAIN / EWOULDBLOCK，这时候说明当前 tcp 信道可用带宽已经赶不上你的发送速度了。
可用带宽 = min(本地可用发送窗口大小，远端可用接收窗口大小) * (1 - 丢包率) / RTT
重设窗口大小
要解决上面的问题首先对你的使用带宽有一个预计，并根据上面的公式重新设置发送窗口和接收窗口大小。你写后端，想追求tcp的性能，也会需要重新设置tcp的 sndbuf, rcvbuf 的大小，KCP 默认发送窗口和接收窗口大小都比较小而已。
- 不设置的话，如果默认 snd_wnd 太小，网络不是那么顺畅，你越来越多的数据会滞留在 snd_queue里得不到发送，你的延迟会越来越大。
- 设定了 snd_wnd，远端的 rcv_wnd 也需要相应扩大，并且不小于发送端的 snd_wnd 大小，否则设置没意义。
其次对于成熟的后端业务，不管用 TCP还是 KCP，你都需要实现相关缓存控制策略：
缓存控制：传送文件
你用 tcp传文件的话，当网络没能力了，你的 send调用要不就是阻塞掉，要不就是 EAGAIN，然后需要通过 epoll 检查 EPOLL_OUT事件来决定下次什么时候可以继续发送。
KCP 也一样，如果 ikcp_waitsnd 超过阈值，比如2倍 snd_wnd，那么停止调用 ikcp_send，ikcp_waitsnd的值降下来，当然期间要保持 ikcp_update 调用。
同时，如果你能做的更好点，waitsnd 超过阈值了，代表一段时间内网络传输能力下降了，此时你应该动态降低视频质量，减少码率，等网络恢复了你再恢复。
缓存控制：游戏控制数据
大部分逻辑严密的 TCP游戏服务器，都是使用无阻塞的 tcp链接配套个 epoll之类的东西，当后端业务向用户发送数据时会追加到用户空间的一块发送缓存，比如 ring buffer 之类，当 epoll 到 EPOLL_OUT 事件时（其实也就是tcp发送缓存有空余了，不会EAGAIN/EWOULDBLOCK的时候），再把 ring buffer 里面暂存的数据使用 send 传递给系统的 SNDBUF，直到再次 EAGAIN。
那么 TCP SERVER的后端业务持续向客户端发送数据，而客户端又迟迟没能力接收怎么办呢？此时 epoll 会长期不返回 EPOLL_OUT事件，数据会堆积再该用户的 ring buffer 之中，如果堆积越来越多，ring buffer 会自增长的话就会把 server 的内存给耗尽。因此成熟的 tcp 游戏服务器的做法是：当客户端应用层发送缓存（非tcp的sndbuf）中待发送数据超过一定阈值，就断开 TCP链接，因为该用户没有接收能力了，无法持续接收游戏数据。
使用 KCP 发送游戏数据也一样，当 ikcp_waitsnd 返回值超过一定限度时，你应该断开远端链接，因为他们没有能力接收了。
但是需要注意的是，KCP的默认窗口都是32，比tcp的默认窗口低很多，实际使用时应提前调大窗口，但是为了公平性也不要无止尽放大（不要超过1024）。
总结
缓存积累这个问题，不管是 TCP还是 KCP你都要处理，因为TCP默认窗口比较大，因此可能很多人并没有处理的意识。
当你碰到缓存延迟时：
- 检查 snd_wnd, rcv_wnd 的值是否满足你的要求，根据上面的公式换算，每秒钟要发多少包，当前 snd_wnd满足条件么？
- 确认打开了 ikcp_nodelay，让各项加速特性得以运转，并确认 nc参数是否设置，以关闭默认的类 tcp保守流控方式。
- 确认 ikcp_update 调用频率是否满足要求（比如10ms一次）。
- 当ikcp_waitsnd超过阈值时停止发送，或降低视频码率，或断开连接等，根据不同场景采取不同策略
