Kako osigurati garantovanu dostavu podataka putem UDP…

Dostava koja je garantirana putem UDP-a, kao protokol bez uspostavljanja veze i bez garancije dostave, zahteva implementaciju mehanizama za pouzdanost na nivou aplikacije ili korišćenjem middleware-a. Glavni pristupi uključuju:

Mehanizme potvrde (Acknowledgements - ACK): Pošiljalac uključuje u svaki datagram identifikator (npr. redni broj). Primaoc šalje potvrdu o prijemu za svaki uspešno primljeni datagram.
Mehanizme ponovnog slanja (Retransmission): Pošiljalac postavlja tajmer nakon slanja datagrama. Ako potvrda ne stigne pre isteka tajmera, datagram se smatra izgubljenim i šalje se ponovo.
Mehanizme kontrole duplikata: Primaoc prati identifikatore primljenih datagrama i odbacuje duplikate koji se pojavljuju kao rezultat ponovnog slanja.
Mehanizme kontrole reda: Iako UDP ne garantuje redosled, aplikacija može koristiti redne brojeve za preuređivanje datagrama na strani primaoca.
Kontrolu toka: Po potrebi, može se implementirati mehanizam koji sprečava prelivanje bafera primaoca.

Implementacija ovih mehanizama zahteva značajne napore na nivou aplikacije ili korišćenje specijalizovanih biblioteka/protokola, na primer:

Reliable User Datagram Protocol (RUDP): Proširenje UDP-a koje dodaje pouzdanost.
Quic: Transportni protokol koji je razvio Google, radi na UDP-u i pruža funkcionalnost sličnu TCP-u (pouzdanost, upravljanje tokom, sigurnost), ali sa poboljšanim vremenom uspostavljanja veze i manjim uticajem gubitka paketa.
Protokoli za realno vreme sa delimičnom pouzdanošću: Na primer, Secure Real-time Transport Protocol (SRTP) može uključivati opcionalne mehanizme pouzdanosti.

Primer logike na strani pošiljaoca:

# pseudokod za ilustraciju

data_to_send = [...] # lista datagrama
sent_packets = {}    # rečnik: redni broj -> (podatak, vreme slanja)
next_seq_num = 0
ack_timeout = 0.1    # sekundi
max_retransmissions = 5

za data u data_to_send:
    paket = (next_seq_num, data)
    send_udp(paket)
    sent_packets[next_seq_num] = (paket, time.time(), 0) # paket, vreme slanja, broj ponovnih slanja
    next_seq_num += 1

dok sent_packets:
    # čekamo potvrde
    acks = receive_acks() # simulacija primanja potvrda
    za seq_num u acks:
        ako seq_num u sent_packets:
            del sent_packets[seq_num] # uklanjamo iz liste čekanja

    # provera tajmera i ponovno slanje
    current_time = time.time()
    packets_to_retransmit = []
    za seq_num, (paket, send_time, retransmit_count) u sent_packets.items():
        ako current_time - send_time > ack_timeout:
            ako retransmit_count < max_retransmissions:
                packets_to_retransmit.append(seq_num)
            drugo:
                # paket je trajno izgubljen nakon MaxRetransmissions
                handle_packet_loss(seq_num)
                del sent_packets[seq_num]

    za seq_num u packets_to_retransmit:
        paket, _, retransmit_count = sent_packets[seq_num]
        send_udp(paket)
        sent_packets[seq_num] = (paket, time.time(), retransmit_count + 1) # ažuriranje vremena i broja

Ova implementacija u suštini stvara protokol iznad UDP-a koji imituje ponašanje TCP-a u pogledu pouzdanosti. Izbor konkretnog pristupa zavisi od zahteva aplikacije (npr. kašnjenje, propusni opseg). Za većinu slučajeva gde je potrebna pouzdanost, preporučuje se korišćenje gotovih protokola (TCP, QUIC) ili proverene biblioteke.

Kako osigurati garantovanu dostavu podataka putem UDP protokola?