关于 Udp 无线发送文件，广播和单播怎么差别这么大

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：

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。

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？

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。

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 :)

chinawrj

2017-06-29 19:02:18 +08:00

组播使用的是广播，11n 最大可以到 72m。详细可以联系我

Duluku

2017-06-29 19:15:58 +08:00

@chinawrj … 这跟楼上哥们说的不一样啊。你是怎么做到的

dndx

2017-06-30 03:39:22 +08:00

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

chinawrj

2017-06-30 08:41:25 +08:00

@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

2017-06-30 09:16:02 +08:00

@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

2017-06-30 18:08:15 +08:00

@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

2017-06-30 18:34:01 +08:00

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

2017-06-30 18:36:20 +08:00

@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

2017-06-30 19:18:21 +08:00

@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

2017-07-01 17:31:11 +08:00

用组播。。

goodryb

2017-07-06 13:28:43 +08:00

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

2017-07-06 18:51:30 +08:00

@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。。。