Linux 可靠用户数据报协议

如何开发Linux内核模块以使UDP可靠？这是我的大学作业，我不知道该怎么做。如何通过加载新的内核模块来更改linux内核中的默认UDP行为？如何编写这样的内核模块？

在UDP之上覆盖TCP，就像TCP已经做的那样“可靠的UDP”是一种矛盾修饰法。它不是设计成这样的。

你需要考虑可靠意味着什么。此外，您还需要决定是否需要有序的数据包或无序的数据包。如果没有问题，您需要提出一个确认、重新传输和超时方案。您还需要决定是否要处理数据包碎片。如果你能侥幸逃脱，你可能想限制数据包的大小以防止碎片。

实际上有可靠的UDP，它被称为UDP，它是为计划9而发明的。然而，这真的没有意义，只是使用TCP

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编辑：也可能有用。它基于UDP，但是是可靠的。

如果出于某种原因您必须使用UDP（认真地说，只需使用TCP），一些快速且简单的可靠性功能将是状态心跳、acks、，和xor'ed校验和。

如果您确实需要一个基于消息的传输层协议，在该协议中您可以关闭一些TCP可靠性功能，如线首阻塞，请查看。API甚至有一个“”来屏蔽底层连接

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这仍然是一项正在进行的工作，所以你不能期望用户拥有它——但是如果你只需要在你维护的计算机上使用它，它应该是好的。它是在中实现的，尽管FreeBSD是大部分开发工作发生的地方。YMMV.

可靠的UDP与仅使用TCP不同。有许多不同之处，但最主要的是保证始终接收整个UDP消息，或者根本不接收它。然而，接收部分TCP消息不仅是可能的，而且是非常常见的

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由于这只是一个家庭作业，我建议只执行一个发送消息，等待确认，发送下一个消息例程并超时。如果超时开始，则在声明失败之前重新发送消息若干次。是的，这将比需要的慢。有很多技术可以提高吞吐量，但对于您的分配来说，很可能您不需要使用它们。

我经常使用UDP，我最终看到的主要“可靠性”问题是丢失的数据包（特别是在碎片化的IP数据包中）。您可以通过防止碎片化（添加一个将数据报分割成IP大小的块的层），以及让接收方检测并请求重新发送丢失的“块”，来完成90%的工作

然而，这种事情才是TCP发明的真正目的。UDP最好用于对时间敏感的数据，这些数据无论如何在重新发送时都会过时

有一个网络拓扑解决方案。只要把事情安排好，就不会有任何冲突（局域网上丢失数据包的第一个来源）。以下是我为使UDP可靠所做的工作：

• 将一个客户机和服务器置于专用以太网链路上（可能是它们之间的交换机，但在它们的专用LAN上没有其他系统）
• 在UDP LAN上保持严格的客户机-服务器通信协议。除了响应客户机，服务器永远不允许讲话
• 关闭该UDP链接（Netbios等）上的所有外部网络垃圾
• 使两端的ARP条目保持静态（这样ARP不会每10分钟干扰一次）

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（注意：最后一个特别重要。在许多系统上，导致ARP请求的IP数据包只是被丢弃，而不是在ARP被解析后发送）。

如果您想了解有关如何修改Linux内核的更多信息，我的第一个响应是谷歌“Linux内核”，甚至可能会在其中添加“套接字”。该网站看起来可能有其他线索供您参考

我的建议是

1） 看看UDP是如何在Linux中实现的
2） 看看RUDP是如何实现的（正如有人已经提到的）
3) ... （你在这里创造了奇迹）

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4） 利润！犯错误完成作业

可靠传输数据的技术统称为“ARQ”，代表自动重复请求

这是一个太冗长的主题，无法在这里解释，但维基百科页面是一个很好的开始，但仅此而已。我建议你选择一本关于计算机网络的教科书（如Tanenbaum或Kurose/Ross），然后从那里开始。如果您认为它足以满足您的任务，那么实施基本的停止等待ARQ，忘记更高级的ARQ方案，它们需要做更多的工作

我没有开发Linux内核模块的经验，但是如果您选择一种更高级的ARQ方案，那么如果ARQ机制的实现比将其打包为内核模块需要更多的工作，我也不会感到惊讶

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祝你的作业好运。

你可能会被“可靠”这个概念所困扰。你有一个明确的概念，确切地说，在技术术语中，你的意思是什么？（或者更贴切地说，我想，你的导师是指什么。）

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当您准确了解协议必须具备哪些特征才能称之为可靠时，这可能会为您的工作提供方向。将此作为最低要求进行构建，而不是迷失在功能更全面的现实世界实现中，也可能使完成家庭作业更加可行。

我不确定是否有简单的方法通过新模块修改现有UDP代码的行为

更简单的方法是使用UDP代码（net/ipv4/UDP.c）创建一个具有新IP协议号的新模块，并修改此代码以实现可靠的UDP协议。您需要重命名所有外部符号，以便名称不会与现有符号冲突，找出它在何处注册协议