DELPHI学习之构建安全UDP协议

　　UDP协议不是安全的网络协议，它和TCP协议正好相反，不做数据检查，容易丢包，而且发送后的顺序无法确定。但它的优点也很突出，就是简单，高效。
　　UDP的丢包与处理问题
　　一、发送端的原因
　　1、数据包过大导致丢包：从加快数据发送的角度考虑，希望把数据包分得大一些，以减少发送的动作次数，提高发送速度。或者出于对网络的不了解，而随便处理数据包的大小，以至于数据包过大，导致丢包。
　　通常情况下，我们会创建一个字节数组作为发送的缓冲区，这个缓冲区的大小，就是我们要发送数据包的大小。我们要先把数据写入这个缓冲区中，然后调用SendTo方法，把缓冲区中的数据发送出去。
　　如果这个字节数组也就是缓冲区，设置的过大。也就相当于我们要发送的数据包设置的过大，就会导致UDP数据报被分成若干片，一片一片的发送，接收方再把接收到的一片一片的数据进行重组。这样的结果，因为增加了接收端的工作量，毫无疑问将会降低接收端的处理速度，更为严重的是，由于UDP是不安全的协议，它并不检查数据的顺序和完整性。如果接收的这些数据片中，有一片未收到，接收端就会把整个数据包丢弃，这就造成了我们常说的UDP丢包现象。
　　既然如此，我们使用UDP发送数据的时候，数据包多大才比较合适呢？这个答案通常是不固定的。要找到合适的UDP数据包大小，我们应当先来了解一下TCP/IP网络协议。
　　(1)局域网，它属于以太网(Ethernet)。以太网数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定。因此，1500个字节，被称为以太网链路层的最大传输单元(即MTU)。这个1500，并非全部都可以为我们的数据所用，它还要包括IP数据报的首部20个字节，UDP数据报的首部8个字节。因此，UDP数据报的数据最大长度，是1500 - 20 - 8 = 1472字节。
　　所以，答案就是，在局域网中，UDP数据报的数据大小，最好不要超过1472个字节。
　　(2)互联网，互联网上由大量各种各样的网络设备联络而成。其中，包括了大量的路由器，各个路由器的最大传输单元即MTU，可能各不相同。但是，互联网上标准MTU的值为576字节，我们在互联网上使用UDP传输数据，应当以这个值作为标准。和局域网环境一样，也要减去IP数据报的首部20字节，UDP数据包的首部8个字节。UDP数据报的数据大小，是576 - 20 - 8 = 548 字节。
　　在互联网环境中，UDP数据报的数据大小，最好不要超过548个字节。
　　2、发送端发送数据的频率过快：虽然数据包的大小设置合理，但大量的数据包同时发送，也有可能导致丢包。这个时候，应当在每个包发送的中间，适当停顿一下，用Sleep方法，让发送线程休眠几毫秒。具体休眠多长时间，应当在实际开发中，多设置一些值来测试，取最优值。
　　二、接收端的原因
　　1、接收端处理时间过长导致丢包：如果数据格式复杂，并且经过了加密处理，这个时候，接收端接收到数据包后，就需要花费一些时间来处理。如果处理时间过长，也会导致丢包。
　　这个时候，应当把接收的数据包先放入缓冲区，同时再开一个线程专门取出数据进行处理，不要在一个线程中既要接收，又要处理。
　　2、对于UDP接收端，可以把系统的接收缓冲区设置得大一些，这个方法，有时候，非常管用。
　　使用下面的API函数，设置接收缓冲区大小
　　MSDN中API函数原型
　　int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
　　转换成Delphi语言则后的函数原型
　　function setsockopt(sockfd: Integer; level: Integer; optname: Integer; optval: PAnsiChar, optlen: Integer): Integer;
　　参数列表
　　sockfd:套接字
　　level:　 设置影响的级别：可以是SOL_SOCKET, IPPROTO_TCP, IPPROTO_IP,和IPPROTO_IPV6
　　optname: 设置得具体内容 SO_RCVBUF(接收缓冲区)，SO_SNDBUF(发送缓冲区)
　　optval: 指向新设置缓冲区大小的指针
　　optlen: 缓冲区类型的大小，这里是整数的大小，32位系统中占4个字节
　　三、创建自己的安全UDP协议
　　UDP丢包是正常现象，我们不能因为它丢包，就忽视了UDP的其它优势。简单，快捷是UDP的突出优点。但是，我们为了避免，或者减轻UDP丢包，乱序的毛病，就需要创建自己的UDP协议。
　　说是创建，有点小题大作了，其实是对UDP协议的使用，加以限制和协调。
　　1、正式传递数据前，先发送一系列预先定义的常量，告知接收端，所发送数据包的类型，数据总的大小，总的包数等等这些基本信息。同时，接收端接收后，立即发送回执信息。
　　2、发送端接收到回执信息后，开始发送第一包数据，数据始终都是一问一答的方式，一包一包的发送。每发送一包，挂起线程，等接收端发过来一个回执，接收到回执，发送方唤醒线程，发送下一包数据。