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Reliable Multicast Programming(PGM)协议(一)
2019-08-14 00:08:25 】 浏览:92
Tags:Reliable Multicast Programming PGM 协议

Reliable Multicast Programming (PGM)实际通用可靠多播协议,在某种程度上保证多播的可靠性。是IP上层协议,和TCP还有UDP同级,工作在传输层。

在组播传输视频项目中,发现在网络较差的时候,组播传输视频性能下降迅猛,组播的视频几乎到了无法直视的地步,已经不是马赛克什么的问题了,简直就是一张臭抹布。

但是上面的要求是让接收端达到1080p 16fps的播放效果,此时组播接收端的实时网络速率只有50KB/s左右,这种情况下要从软件上处理的话(因为路由器不好换),需要让组播的丢包率降低才行,但是使用iperf测了下当时网络的丢包率,能丢到80%,丢到他姥姥家?

但是此时带宽利用率却很低,赶紧换成udp单播试了一下,速度能上去,也不怎么花屏了,不清楚是不是确认机制的问题。
但是总不能说把组播换成单播,当接入的接收端变多的时候,不清楚单播效果会不会也变差。

这个时候发现了PGM,“可靠”多播协议,有不少基于PGM实现的库,打算先用windows上的写个demo出来。

想要使用PGM需要先在网络适配器上安装协议,安装完成后会在属性中出现可靠多播协议

然后就是开发了,官网文档提供的demo很棒,copy下来几乎就能跑起来。但是除了官网文档,相关资料就比较少了,头文件我还找了半天,环境上坑不少,记录一下

wsrm.h头文件

首先是windows sdk,我试了一下如果是8.1的sdk的话,是找不到wsrm.h头文件的,我有装10.0.17134.0,8.1还有10.0.15063.0三个版本的windows sdk,用everything找了一下这个头文件,得到了下面图示结果

8.1应该是没有,剩下两个版本均可以使用,更新的版本应该也行。

vs2017以上的话在visual studio installer里面修改多装个sdk就行了

传输速度

PGM本身也有发送窗口的概念,如果使用默认设置,窗口小,发送速度非常慢,每秒最多只有70KB左右,这时候需要设置socket选项
RateKbitsPerSec的单位是kilobits/s,是一个上限

    RM_SEND_WINDOW send_window;
    send_window.WindowSizeInBytes = 8000 * 1000;
    send_window.WindowSizeInMSecs = 1;
    send_window.RateKbitsPerSec = (send_window.WindowSizeInBytes/send_window.WindowSizeInMSecs)*8;


    int rc = setsockopt(s, IPPROTO_RM, RM_RATE_WINDOW_SIZE, (char *)&send_window, sizeof(send_window));
    if (rc == SOCKET_ERROR)
    {

        cout << "setsockopt(): RM_RATE_WINDOW_SIZE failed with error code " << WSAGetLastError() << endl;

    }

RM_SEND_WINDOW结构体就这么三个成员,第一个是每秒速度了,第二个是发送窗口的大小,第三个是窗口大小毫秒,其中windows会强制让
RateKbitsPerSec/8 = WindowSizeInBytes * WindowSizeInMSecs

PS:WindowSzieInMSecs的值需要调整,当WindowSizeInBytes=8000并且WindowSzieInMSecs=1时,发送端较大概率会阻塞,原因未知,可能是发包速度过快导致

真的可靠么?

在文章一开始的时候可靠被加上了双引号,为的是表明这个协议并不是想象中的那么可靠。

发送窗口大小有限,如果需要恢复重传的数据在发送窗口之外了,那数据就是不可恢复的,一般当发送端速率过快接收端接收速度明显跟不上时,就会出现不可恢复现象。一旦出现不可恢复数据时,windows就会让接收端的连接重置,此时就不能继续接收。

源码

因为找不到对应的头文件让我着实头疼了很久,相关文档少,还不告诉我头文件是什么,这太不爽了,就好比让你看着门后面有啥,就是不给你钥匙。

pgm分为server端和client端,功能是发送文件,根据msdn的文档编写的

下面是server端代码

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include <iostream>
#include<winsock2.h>
#include<WS2tcpip.h>    //ip_mreq?
#include <wsrm.h>
#include <stdio.h>

using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int main() {
    WSADATA WSAData;
    WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
    if (WSAStartup(sockVersion, &WSAData) != 0)
        return 0;
    
    FILE *fp;
    fopen_s(&fp, "test.webm", "rb+");

    SOCKET        s;
    SOCKADDR_IN   salocal, sasession;
    int           dwSessionPort;

    s = socket(AF_INET, SOCK_RDM, IPPROTO_RM);

    salocal.sin_family = AF_INET;
    salocal.sin_port = htons(0);    // Port is ignored here
    salocal.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    bind(s, (SOCKADDR *)&salocal, sizeof(salocal));

    //
    // Set all relevant sender socket options here
    //

    //
    // Now, connect <entity type="hellip"/>
    // Setting the connection port (dwSessionPort) has relevance, and
    // can be used to multiplex multiple sessions to the same
    // multicast group address over different ports
    //
    dwSessionPort = 1234;
    sasession.sin_family = AF_INET;
    sasession.sin_port = htons(dwSessionPort);
    sasession.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.4.5.6");

    RM_SEND_WINDOW send_window;
    send_window.WindowSize  
		
Reliable Multicast Programming(PGM)协议(一) https://www.cppentry.com/bencandy.php?fid=49&id=228518

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