关于 Udp 无线发送文件，广播和单播怎么差别这么大

[Duluku]

公司有个这样的需求，想将一个文件尽快的分发给各个手机，所以我自然有想到通过 Udp 来一对多广播分发文件。但是广播的测试结果好像不太令人满意，下面是我的测试结果：

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测试的环境：

2.4GHz 的 TP-Link TL-WVR1200, 发送端和接收端都是 Windows，Udp 发送的代码是 Java 写的。

这里我将一个 40M 的文件拆分 4000 左右个 10K 的包，然后依次发送过去。

发送端通过网线接入路由器， 接收端通过无线网卡接入。

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测试 1. 更改发送包的时间间隔

修改发送端的每次发送一个 10K 包之间的时间间隔：

间隔 3ms 之后，单播基本就不丢包了，但是广播会很好的收取大概 100 多个包之后就卡住不动了，之后偶尔收到几个，然后就再也没有了。这里是不是路由器在广播这方面有限制？

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测试 2. 更改发送端接入方式

这里都采取发送端发送间隔 5ms 进行。

这里我只是将开始的发送端的有线接入改成无线接入，但是发送的单播丢包率猛增。 广播我就不奢望什么了。

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请问各位大佬，路由器 UDP 广播有什么可以设置的吗？还是要刷什么固件之类的？ 甚至需要定制吗？

ps. 不清楚具体节点应该放哪里.. 如果放错了，希望管理帮我移到合适的节点把 :)

[Duluku]

不过 Udp 单播的效果的确比我平常想象的好啊很多，我把发送包的大小从 10KB 提高到 50KB，包的时间间隔为 5ms，基本上都发过去了，丢包率低于 1%， 但是广播简直没法看。

[rrfeng]

无线信道很拥挤的，从这方面入手查一下。

[Duluku]

@rrfeng 是的，我查过信道，2.4GHz 的信道的确拥挤，不过这里我关注的重点是单播和广播的差距非常大，单播基本上可以说是不丢包，这个差别令我比较在意。（也是因为手里没有 5G 的无线设备，拿到设备马上测试更新这个帖子）

[hjc4869]

一般先用广播发现设备，然后再用单播去发文件或者大量数据。
广播一般也就那么一两个包

[rrfeng]

自始至终只有一个接收端吗？

[Duluku]

@hjc4869 不能使用广播做文件分发吗？ 虽然会丢包，但是只要丢包率低于 30%，发送端多广播几次应该基本能做到很好的分发效率吧？
不过的确这个想法感觉比较胡来，网上也没查到相关的方法...

[Duluku]

@rrfeng 暂时测试只测了一个接收端… 因为广播的丢包率太高了，所以就没测多个接收端了…

[hjc4869]

另外你的包太大了，目测 UDP 被分片了，加剧了丢包

[Duluku]

@hjc4869 好的，我现在去试试将包变小点，不过大概多少合适呢，5KB ？ 太小了我觉得广播的带宽就太差了，现在每个包间隔 5ms 时，广播的数据每秒不到 2MB，我觉得已经很小了，再降低单个包的大小，可能还不如 TCP 一个一个发过去呢。。

[hjc4869]

@Duluku UDP 传输大量数据时整个 IP 包的大小不要超过 MTU，通常也就是 1472 （ MTU 1500 字节减去 20 字节 IP 头部和 8 字节的 UDP 头部）

[hjc4869]

传输大量数据需要做流量控制和拥塞控制，不是每个包间隔 5ms 这么 simple 的，建议还是用 UDP 发现设备，TCP 连接+传输数据。

[Duluku]

@hjc4869 刚刚试了试，结果是这样 

[Duluku]

@hjc4869 不过总是让我在意的是这个 UDP 单播的效果，UDP 单播在 5ms 的发送间隔能过做到不丢包，但是广播就丢这么多，我怎么都觉得有点不理解。。

[lan894734188]

还是 tcp 吧

[Duluku]

@rrfeng 把接收端换了 5GHz 的无线网卡，效果没有变化…

[hjc4869]

@Duluku 计算一下广播产生的带宽，如果不是硬件性能问题，那么可能是被 QoS 了。为了防止广播风暴。

[Duluku]

@hjc4869 这个我觉得很有可能，在广播的时候，接收端最开始接收包我看起来挺好的，不过接收到 100 个左右的时候，突然就卡住不再接受得到数据了。 我在路由器的 web 设置界面找找，不过感觉很有可能没有...

[xfspace]

无线是半双工...用了 CSMA/CA，你还要用广播发文件...
无线接入点的价格和终端数量及环境干扰都会影响到无线网络传输

[dndx]

楼上的都没说到点子上。

最主要的问题是大多数无限适配器，广播的时候速率都会强制限制在 1Mbps，因为只有这个是所有连接的客户端都必须要支持的速率，当然丢包率会很高了。无线网络的广播因为这个基本就是个笑话。

参考：

https://networkengineering.stackexchange.com/questions/1782/why-does-my-udp-broadcast-wireless-communication-is-capped-at-1mbs/

[Duluku]

@dndx 原来如此。学到了... 多谢大佬

[chinawrj]

组播使用的是广播，11n 最大可以到 72m。详细可以联系我

[Duluku]

@chinawrj … 这跟楼上哥们说的不一样啊。你是怎么做到的

[dndx]

@Duluku 他说的是组播，multicast. 跟你说的广播 broadcast 不是一个东西。

[chinawrj]

@dndx
@Duluku
802.11 只有 unicast 和 broadcast。UDP 广播以及组播在实际传输上，根据设置的不同，可以被操作系统自动转换成 unicast 和 broadcast。转成 unicast 的好处很明显：
1. 可以使用 multi stream。即多个空间流传输，能够达到无线的标称速率比如：433Mbps/866Mbps
2. 可靠性比 broadcast 高，因为每一个包对会有物理层的 ACK。
3. 可以使用 802.11n 之后的高级特性，比如 A-MPDU，A-MSDU 等。
缺点也很明显，有多个 client 的时候，每个都要这样传输一遍，很占空域时间。实际上 OpenWrt 等路由器的默认广播 /组播就是用 unicast 发送的,要想修改可以参考如下： https://wiki.openwrt.org/doc/howto/udp_multicast。
使用 multcast 发送的好处如下：
1. 路由器端对于任何一个组播或者广播包只需要发送一次
坏处：
1. 没有 ACK，容易丢包
2. 不能使用 802.11n 的高级特性。比如 A-MPDU、A-MSDU。
3. 为了保证所有的 client 都能接收到，采用了信噪比比较高的 MCS，这个时候速率可能只有 1Mbps。

我之前在芯片厂商做个 Wi-Fi 芯片固件和驱动，也支持过客户做过视频 /文件的可靠 /不可靠分发。当时的情况是一个路由器至少带 60 个人。有什么问题，可以咨询一下我。PS：打很多字太累。。。

[Duluku]

@chinawrj 老哥，你这波太厉害了，多谢🙏… 我得研究研究才能回复你… v2 真是个好地方

[Duluku]

@chinawrj 您好，我今天经过一些测试和思考，有了些想法，但是还是碰到一些问题，诚惶诚恐还是想继续问您..

1. 我使用这个 TP-Link TL-WVR1200 的路由器。多播的代码使用的是 [java.net.MulticastSocket Example]( https://examples.javacodegeeks.com/core-java/net/multicastsocket-net/java-net-multicastsocket-example/) ，在两个电脑都通过有线接入路由器的时候，多播成功，接收端能够接收到数据。但是我测试将发送端切换为无线，或者将接收端换为无线，多播就失败了，这是路由器的原因吗？ 在 TP-Link 的路由器 Web 设置页面并没有看到关于多播的有关设置，是需要使用 OpenWRT 的路由器吗?

2. Udp 广播破除 1Mbps 的限制的概率大吗？也许公司可以去定制路由器，但是最终想法是给手机分发，手机定制的概率就很低了，这种 1Mbps 的限制有没有可能提升呢？

3.有没有可能 Udp 单播给某个设备，其他设备监听这个网络从而获取数据呢？ （这个脑洞可能有点大，实施起来可能比较难，但是理论上似乎可行），你怎么看？

再次表示感谢！

[chinawrj]

1. TP-LINK 路由器可能没有这种配置，你需要一个 OpenWrt 路由器。另外真的要调试 Wi-Fi 网络的话，弄个 macbook，装上 wireshark 和 airtools 就可以抓包了(抓 802.11 包，不是以太网包)。组播地址和 MAC 地址有一种映射关系，你也可以在 wireshark 中过滤。
２. 我记得最大可以到 72Mbps，有的路由器是可以设置的。但并不是所有的都可以。如果要给出一个可以设置的路由的话，我记得刷 tomato 路由的 broadcomm 方案是可以的。另外当时我们公司自己的 88W8864 是可以设置的。你的无线端发送失败有可能是路由器那边限制了，具体那种限制不清楚。你可以用 mtk/broadcomm/qualcomm/marvell 的方案都试试。
3. 理论上可行。实际上需要你的手机支持 wifi 　 monitor 模式，然后其他手机抓到握手包（发给单播接收数据的手机的包，并且不能使用多个空间流等高级特性），然后再根据握手包和路由器无线密码算出 PTK 来解密。不过 monitor 模式依赖于系统和 wifi 驱动 /固件，如果你的手机系统不是自己编译出来，并且 wifi 模块支持 monitor 的话，还是不要尝试了。不能控制用户手机端的情况下，这种方案肯定是不可行的。

不知道你做的具体项目，但是如果你要做文件分发的话。我可以提供一个 case 供你参考：曾经我们的客户就是用最高速率的 multcast 来发送 720P 的视频流和文件。应用场景是电子教室。总共５０－６０部手机，可以获得约每个手机 500KBytes 的速率（也许还能提高，但是当时的场景大概就是需要这么高的速率）。



如果不定制路由，我觉得你可以发送数据的时候不要一起发送，错开发送就好。这样可以有效利用空中带宽。毕竟上了 802.11ac 的路由器，单播最低实测也可以到 200Mbps。一起发送，无线干扰会很严重，会有很多空域的无线退避，导致贷款利用效率下降。

在发送协议上，可以使用 UDP，然后自己控制发送时采用的速率以及纠错功能。毕竟 TCP 的参数不太好调，而且好多系统不给权限调。

[chinawrj]

@Duluku
忘记 @了，不太清楚你的具体应用场景。有问题可以再问。也许能帮上。你的组播测试失败的话，建议换个普通路由器试试吧。有的路由还开启了无线隔离，甚至连无线客户端相互访问都不可以　。

[Duluku]

@chinawrj 非常感谢！应用场景还真就是文件分发，大概接收端设备在 40 台左右手机，发送端希望也是移动端，安卓平板之类的，空间也不算太大，类似于一个教室把，但是这个方案能不能做出来我这边还在尝试。如果能能做视频流也是很好的，如果技术做出来了，上面估计也能弄出需求出来 (哭笑) 。。我试试看继续做再回复您把！ 厉害厉害！

[huangmiao233]

用组播。。

[goodryb]

公司有个这样的需求，想将一个文件尽快的分发给各个手机

一定要用软件吗，一个 ftp 是不是就能解决这个问题

[Duluku]

@chinawrj 搞来一个 Linksys WRT1200AC， 刷上 OpenWRT，无线组播是能收到了（不刷 OpenWRT 也无法通过无线发送组播），不过现在的组播的效果比较差，丢包率依然很高，85%以上... 有点懵逼。。 现在这个路由我特意是找的 88W8864，不过怎么上调 Udp 广播的带宽到 72Mbps 呢？ 最近尝试把广播发送的时间间隔改到 20ms 左右的时候，广播那边的丢包率倒也不高（很奇怪），大概速度在 500KB 左右。。感觉很多东西都很迷茫。。。

[Duluku]

@goodryb Ftp 还是基于 TCP 协议做的，这种分发和单播是一样的，我就是想探究看有没有别的方案嘛 :)

[chinawrj]

@Duluku 忘了怎么设置了。回头我找找。找个 Mac book 抓包 802.11 ，802.11 头部直接有速率的

[Duluku]

@chinawrj 我用抓到广播了 

的确显示的是 1Mpbs，不过接下来就完全不知道怎么继续下去了... 继续尝试组播的丢包把，不知道为什么丢包那么惨...

[Duluku]

@chinawrj 你好，公司打算有偿的方式做出这个问题，能给一个联系方式吗，或者联系我 MjY3MTM2NTY1MkBxcS5jb20=

[Duluku]

@chinawrj 您好，能方便私下联系嘛，公司对这块的确比较重视...

[chinawrj]

@Duluku 你好，我的 wechat 是 cWF6cGxtMDI1Mw==

[heiher]

@chinawrj 你好，求推荐组播性能好的无线路由或 AP 设备，谢谢！

[chinawrj]

@heiher 额，你想做啥用啊。只要提供能调到 54Mbps 的接口的 AP 都可以啊。

[heiher]

@chinawrj 无线实时视频组播，使用了 Raptor 算法做 FEC，使用普通的 TP-LINK 天线路由实测下来链路质量实在太差，空口抓包组拆走的 802.11b/11Mbps，关闭 FEC 看接收状态图基本不能用。前辈有没有性能比较好的 AP 设备推荐呢？可以调控速率、组转单模式等等参数的，谢谢！

[chinawrj]

这个问题是这样的，现在不管你用 802.11ac 还是 802.11n ，无线组播速率（其实在 802.11 MAC 那边都是广播，当然有的路由器会用 Unicast 给每个 station 单独发组播，那个是另外一回事了。这个单独买个 unicast 发包的模式在 station 数目很多的情况下，效率就很低下了。）很多 AP 都默认设置为 1Mbps，因为速率越低，纠错性能越好，这样基本所有的路由器都能收到这个组播包。
1. 调控速率 能刷 tomato 路由的 BCM 方案都可以。Marvell 的 8864(WRT1900AC)也行，但是开源 Driver 要改一下才行。具体不方便公开讨论。问题是 WRT1900AC 的 Marvell 方案可能已经不再售卖了。
2. 组转单模式是路由器 OS 层面设置的。OpenWRT 就提供了相应的接口（其他 Linux 应该也行）。参考这个： https://wiki.openwrt.org/doc/howto/udp_multicast
/sys/devices/virtual/net/br-lan/bridge/multicast_snooping

[DaveHollyland]

@chinawrj 大咖，你好！
我这边也在做一个无线实时视频传输产品，TX 无线传输源端采用 AR1021X 802.11n 模组，采用软 AP 方式。目前也碰到 UDP 组播或广播模式下丢包严重不可用，unicast 模式下传输正常。目前联系 Qualcomm 方面，厂家回复 driver 底层中对组播或广播速率做了限定，不知是否有其他方法绕过这个限制？
这个问题困扰我们一段时间，如果您有解决方案，我们想请你有偿解决一下。我的联系方式： [email protected]

[chinawrj]

@DaveHollyland 你们有 qualcomm 驱动源码吗？可能需要这个。

[DaveHollyland]

@chinawrj 驱动源码和配置文件我们手上都有，谢谢！

[chinawrj]

@DaveHollyland 改一下默认的广播包使用的 MCS 或者说是速率，改完之后抓包看一下 802.11 的帧头确认一下速率就 OK 了。另外内核要关闭 multicast_snooping。具体参考我上面的回复。

[DaveHollyland]

@chinawrj 谢谢指点，我们先调整实验一下。

[DaveHollyland]

@chinawrj 你好，我们的设备上没有 multicast_snooping 这个节点，我查了一下，multicast_snooping 是网桥的驱动部分，我们是项目中是两个终端设备，一个发送一个接收，都使用 linux 系统，使用 wifi 直连，使用组播传输视频，目前组播传输丢包很大，能否给一些建议？

[DaveHollyland]

@chinawrj 我们使用的是 5G 频段，限速 4M，修改限速并抓 wifi 包确认修改成功了，但是发现很多包没有发送出来，不知道是什么原因，是因为组播包的优先级低导致吗？

[chinawrj]

@DaveHollyland 现在 phy 层速率是多少，能够贴出来吗（截图）？另外建议在屏蔽间里面测试一下 iperf UDP 发送的乱序和丢包情况，再上你们的系统测试。

[DaveHollyland]

@chinawrj 好的，我这边抓包出现点问题，稍后贴出 802.11 的抓包图，请问方便邮件或 qq 联系吗？我的 qq：81182980

[DaveHollyland]

@chinawrj 我们现在修改组播带宽为 78M，组播丢包率为 0.1%左右，据你的经验，目前还有可能做到组播丢包率更低的水平吗？

[DaveHollyland]

@chinawrj 抓包终于搞好了！我们测试了各种速率，下图是 18M 的截图() https://img-blog.csdn.net/20180402202904253

[llljjlj]

@chinawrj
我这里也遇到了相同的问题，想请教你一下。使用的 wifi 也为 AR1021X，UDP 广播也是被限制在了 1M。我的 QQ1208010091 还请帮助。

[llljjlj]

@DaveHollyland
我这里也遇到了相同的问题，想请教你一下。使用的 wifi 也为 AR1021X，UDP 广播也是被限制在了 1M。我的 QQ1208010091 还请帮助。