求教：socket连续传输时大量数据错误

cyfage 2010-02-09 11:09:38
在下原本要写一个利用SOCKET进行文件传输的程序，结果在测试过程中发现一旦开始传输，程序在发送10个包之内的时间里就会出现丢包现象，后面接收到的包读出来全是错误。
在百思不得其解的情况下不断的写简化的测试程序，结果最后发现我使用的同步阻塞式的传输方式，在连续传输一小段时间以后就会出错，不明白为什么会出现这个问题……

经过反复测试，发现将发送端的发包速度降低到每100毫秒发送一个包以后就不容易出现这一点，降低到200毫秒以上则该问题彻底消失，接收到的包始终正确。

1、请问是因为连续过快的传输，造成接收端反复读写缓冲区造成的问题吗？
2、如果是，那么那些高速传输的程序是如何解决这一点的？

请各位达人指教！

这是接收端的代码：
#include <iostream>

#include <WinSock2.h>

#include <assert.h>

#pragma comment(lib, "WSOCK32")

using namespace std;



//连接的步骤：

//1：WSAStartup函数

//2：socket函数

//3：设定SeverAddr属性

//4：bind函数

//5：listen函数

//6：accept函数



int main()

{

	WSADATA wsaData;

	int Ret;

	int ResBind;

	int Port = 5150;

	int ClientAddrLen;

	char DataBuffer[1024];

	char theTemp[1024];

	SOCKET ListeningSocket;

	SOCKADDR_IN ServerAddr;

	SOCKET NewConnection = INVALID_SOCKET;

	SOCKADDR_IN ClientAddr;

	memset(DataBuffer, 0, sizeof(DataBuffer));



	Ret = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

	if (Ret != 0)

	{

		cout<<"WSAStartup Failed with Error "<<Ret<<" ."<<endl;

	}

	else

	{

		cout<<"WSAStartup Successful."<<endl;

	}

	//第一个参数为地址族；第二个为套接字类型；第三个为protocol，对于TCP/IP

	//协议设定为IPPROTO_TCP

	ListeningSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

	if (ListeningSocket == INVALID_SOCKET)

	{

		cout<<"ListeningSocket Failed with Error "<<WSAGetLastError()<<" ."<<endl;

		WSACleanup();

		return 0;

	}

	else

	{

		cout<<"ListeningSocket Created Successful."<<endl;

	}



	ServerAddr.sin_family = AF_INET;

	ServerAddr.sin_port = htons(Port);    

	ServerAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);	//允许绑定到系统所有可用接口

	//bind函数：将已创建的套接字绑定到一个已知地址上

	//第一个参数为等待客户端连接的套接字；第二个参数为建立缓冲区；第三个参数为

	//协议决定的传递的结构长度

	ResBind = bind(ListeningSocket, (SOCKADDR *)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr));

	if (ResBind == SOCKET_ERROR)

	{

		cout<<"Bind Failed with Error "<<WSAGetLastError()<<" ."<<endl;

		closesocket(ListeningSocket);

		WSACleanup();

		return 0;

	}

	else

	{

		cout<<"Bind Created Successful."<<endl;

	}

	//listen函数：指示套接字等候连接传入

	//第一个是指示等候的套接字；第二个是等待队列长度

	if (listen(ListeningSocket, 5) == SOCKET_ERROR)

	{

		printf("listen failed with error %d\n", WSAGetLastError());

		closesocket(ListeningSocket);

		WSACleanup();

		return 0;

	}

	else

	{

		cout<<"Llisten Started, Waiting for Cilent.."<<endl;

	}



	//accept函数:同意与客户端的链接

	//第一个参数：监听模式的套接字；第二个是一个有效的SOCKADDR_IN地址

	//试图保持循环，否则根本无法进行测试

	/*int addrlen=sizeof(ServerAddr);*/

	int addrlen=sizeof(ClientAddr);

	memset(theTemp, 0, sizeof(theTemp));

	strcpy(theTemp, "在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步");

	while (1)

	{

		//服务程序调用accept函数从处于监听状态的流套接字s的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求，

		//并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道，如果连接成功，就返回新创建的套接字的描述符，

		//以后与客户套接字交换数据的是新创建的套接字；如果失败就返回INVALID_SOCKET。该函数的第一个参数指

		//定处于监听状态的流套接字；操作系统利用第二个参数来返回新创建的套接字的地址结构；操作系统利用第

		//三个参数来返回新创建的套接字的地址结构的长度。

		NewConnection = accept(ListeningSocket, (SOCKADDR*) &ClientAddr, &addrlen);

		if (INVALID_SOCKET != NewConnection)

		{

			//该步显示始终没有出现

			cout<<"Get Connection Successfully From "<<inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr)<<endl;

			closesocket(ListeningSocket);

			printf("We are waiting to receive data...\n");



			//recv函数：

			//第一个参数：用于接收的套接字；第二个参数：存放数据的缓冲区；第三个参数：缓冲区长度；

			//第四个参数：0，MSG_PEEK或MSG_OOB

			int i = 0;

			while (i < 30000)

			{

				memset(DataBuffer, 0, sizeof(DataBuffer));

				Ret = recv(NewConnection, DataBuffer, sizeof(DataBuffer), 0);

				int Res = strcmp(DataBuffer, theTemp);

				++ i;

				cout<<i<<endl;

				if (0 != Res)

				{

					cout<<i<<endl;

					cout<<DataBuffer<<endl;

					assert(0 == Res);

				}

			}

		}

	}

	//关闭连接

	closesocket(ListeningSocket);

	WSACleanup();



	return 0;

}


这是发送端的代码：
#include <winsock2.h>

#include <stdio.h>

#pragma comment(lib, "WSOCK32")

//连接的步骤

//1：WSAStartup函数

//2：socket函数

//3：SeverAddr设定

//4：connect函数



void main()

{

	WSADATA              wsaData;

	SOCKET               s;

	SOCKADDR_IN          ServerAddr;

	int                  Port = 5150;

	int                  Ret;



	if ((Ret = WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData)) != 0)

	{

		printf("WSAStartup failed with error %d\n", Ret);

		return;

	}



	if ((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP))

		== INVALID_SOCKET)

	{

		printf("socket failed with error %d\n", WSAGetLastError());

		WSACleanup();

		return;

	}



	ServerAddr.sin_family = AF_INET;

	ServerAddr.sin_port = htons(Port);    

	ServerAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.5");



	printf("We are trying to connect to %s:%d...\n",

		inet_ntoa(ServerAddr.sin_addr), htons(ServerAddr.sin_port));



	if (connect(s, (SOCKADDR *) &ServerAddr, sizeof(ServerAddr)) 

		== SOCKET_ERROR)

	{

		printf("connect failed with error %d\n", WSAGetLastError());

		closesocket(s);

		WSACleanup();

		return;

	} 

	else

	{

		//在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步

		printf("Our connection succeeded.\n");

		printf("Now Try to Send Message.\n");

	}



	int i = 0;

	while (i < 30000)

	{

		Ret = send(s, "在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步", 5, 0);

		++ i;

		printf("%d\n", i);

	}





	printf("We are closing the connection.\n");

	closesocket(s);

	WSACleanup();

}


出错的问题显示：
http://p13.freep.cn/p.aspx?u=v20_p13_p_1002091107392251_0.jpg

[URL=http://p13.freep.cn/p.aspx?u=v20_p13_p_1002091107392251_0.jpg&click=1][IMG]http://p13.freep.cn/p.aspx?u=v20_p13_p_1002091107392251_0.jpg[/IMG][/URL]
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cattycat 2010-02-09
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你连续发送的时候，接收端没来得及接收的话，会出现发送错误，你发送端继续发送，接收端会出现丢包的情况，接收端也是有缓冲的，不同步的话，数据会出错。这种情况下，建议用异步通信。
stjay 2010-02-09
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发送端
send(s, "在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步", 5, 0);
应为
char *buf = "在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步";
send(s, buf, strlen(buf), 0);或send(s, buf, strlen(buf) + 1, 0);
yutaooo 2010-02-09
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client发送的一个segment,在server端又没有说只通过一次recv就能完全接收到。你这里，从出错的图片上看，recv只收到了2个中文字符 '在测'， 那明显与期待的完整句子不 cmp。不要去strcmp.

TCP是面向字节流的协议。没有分界限定。比如 每次发送300字符，发送3000次。你只能认为有300*3000个连续的字节。可以通过不断的recv全部收到。每次recv能收到多少，不确定。是否要3000次recv，也不确定，可能多些次，可能少些次。

消息的限定要应用层自己实现。可以通过头部，定义len字段。可以通过特殊字符标记结尾。
kingstarer 2010-02-09
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你可以改一下协议 先发消息头 说明一下接下来有多少个字符到达
kingstarer 2010-02-09
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把Ret打印出来看看

我怀疑是太快了 导致两个包连到一起接收了

再加上是中文 可能某个字符只接收了一半就显示 于是出现乱码
yutaooo 2010-02-09
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一般就2种方式来分隔消息。如前面的帖子。可以用一个应用层的固定长度电文头，电文头中记录整个电文长度。以此区分电文边界。或者，在电文间放特殊字符，比如'\r\n\n'表示电文结束。
cyfage 2010-02-09
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引用 11 楼 yutaooo 的回复:
其实，是没有传输速度过快的问题的。记住，我们讨论的是TCP，它没有这个问题，因为TCP协议对此有控制。UDP是有这个问题的。大致描述一下这个问题。

在接收方，有接收缓冲区，这不是用户提供的，而是在kernel有一个缓冲。TCP是有确认报文的协议。现在假设发送方发送非常快，接收方的上层应用来不及处理，接收缓冲区很快就满了。这时候，确认报文中的某一项(window大小)被设为0，以通告对方(发送方)，我没有空间存放了，先别发了。发送方会停下。因此，没有速度过快的问题。

这个，可以看正规的计算机网络方面的书，比如：计算机网络，5版，谢希仁。

头部len，可以这样，先只接收4字节，这是假设用4字节计算segment的长度。转换成int后，说x.下次接收x字节。这两个是通过设定recv的第3参数，并且循环，直到满足收‘满’为止。这样的方式来控制。


请问，那如果是像我这种情况，该怎么处理呢？
yutaooo 2010-02-09
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其实，是没有传输速度过快的问题的。记住，我们讨论的是TCP，它没有这个问题，因为TCP协议对此有控制。UDP是有这个问题的。大致描述一下这个问题。

在接收方，有接收缓冲区，这不是用户提供的，而是在kernel有一个缓冲。TCP是有确认报文的协议。现在假设发送方发送非常快，接收方的上层应用来不及处理，接收缓冲区很快就满了。这时候，确认报文中的某一项(window大小)被设为0，以通告对方(发送方)，我没有空间存放了，先别发了。发送方会停下。因此，没有速度过快的问题。

这个，可以看正规的计算机网络方面的书，比如：计算机网络，5版，谢希仁。

头部len，可以这样，先只接收4字节，这是假设用4字节计算segment的长度。转换成int后，说x.下次接收x字节。这两个是通过设定recv的第3参数，并且循环，直到满足收‘满’为止。这样的方式来控制。
cyfage 2010-02-09
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为这个问题我翻了不少资料，
可大多数示例都只做了个连接、传输的简单示范代码就为止了，大版大版的都是那些看了也无法理解的基础协议等等。
对于高速传输过程中怎样解决出错或者来不及接收等问题，很难找到相关的资料书籍。

请问有这方面的资料可看吗？
cyfage 2010-02-09
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感谢楼上的各位，经过测试，证实是传输速度过快的问题。

对于先发送个包告诉接收方将有多少字节数到达的指点，我觉得很迷惑：

通过：
Ret = recv(NewConnection, DataBuffer, sizeof(DataBuffer), 0);

这句函数的结果来对比字节数是否接收正确？
如果没有接收到预料中的字节数该怎么办？发信息给发送端，叫它把刚才的包再发一次？
接下来如果重发了一次，那么从第多少个字节起往缓冲区存入？……

这样的搞法，接收和发送端的代码将复杂到我无法解决的程度，我对此的理解似乎陷入了误差。
请问在高速接收发送的时候，是采用怎样的设计方式的？
如果接收包有错误或者没有按时及时送到，该怎样处理？
Tody Guo 2010-02-09
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楼上正解。这是问题的所在啊。
盘股之 2010-02-09
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楼主粗心，send(s, "在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步", 5, 0);
这个5不对啊，strlen("在测试中，如果服务端保持循环，则能成功看到这一步");
就好。
如果只发5个byte，在服务器端就只能显示“在测”这两个字，所以
int Res = strcmp(DataBuffer, theTemp); 肯定是！=0的
++ i;
cout<<i<<endl;
if (0 != Res)
{
到这儿了。
cout<<i<<endl;
cout<<DataBuffer<<endl;
assert(0 == Res);
}
赵4老师 2010-02-09
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只要你深刻理解TCP/IP是基于流而不是基于包的协议，问题就解决了。
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