【转】C#实现UDP数据包⼤⽂件分包传输和接收组包
如果需要使⽤UDP传输较⼤数据，例如传输10M的图⽚，这突破了UDP的设计原则。UDP的设计是基于"datagram"，也就是它假设你发送的每个数据包都能包含在单⼀的包内。并且设定UDP数据包的最⼤长度受基础⽹络协议的限制。
UDP数据包的理论最⼤长度限制是 65535 bytes，这包含 8 bytes 数据包头和 65527 bytes 数据。但如果基于IPv4⽹络传输，则还需减去 20 bytes 的IP数据包头。
则单⼀的UDP数据包可传输的数据最⼤长度为：
MaxUdpDataLength = 65535 - 8 - 20 = 65507 bytes
这就需要实现UDP包的分包传输和接收组包功能。
分包功能
1 /// <summary>
2  /// UDP数据包分割器
3  /// </summary>
4  public static class UdpPacketSplitter
5  {
6    /// <summary>
7    /// 分割UDP数据包
8    /// </summary>
9    /// <param name="sequence">UDP数据包所持有的序号</param>
10    /// <param name="datagram">被分割的UDP数据包</param>
11    /// <param name="chunkLength">分割块的长度</param>
12    /// <returns>
13    /// 分割后的UDP数据包列表
14    /// </returns>
15    public static ICollection<UdpPacket> Split(long sequence, byte[] datagram, int chunkLength)
16    {
17      if (datagram == null)
18        throw new ArgumentNullException("datagram");
19
20      List<UdpPacket> packets = new List<UdpPacket>();
21
22      int chunks = datagram.Length / chunkLength;
23      int remainder = datagram.Length % chunkLength;
24      int total = chunks;
25      if (remainder > 0) total++;
26
27      for (int i = 1; i <= chunks; i++)
28      {
29        byte[] chunk = new byte[chunkLength];
30        Buffer.BlockCopy(datagram, (i - 1) * chunkLength, chunk, 0, chunkLength);
31        packets.Add(new UdpPacket(sequence, total, i, chunk, chunkLength));
32      }
33      if (remainder > 0)
34      {
35        int length = datagram.Length - (chunkLength * chunks);
36        byte[] chunk = new byte[length];
37        Buffer.BlockCopy(datagram, chunkLength * chunks, chunk, 0, length);
38        packets.Add(new UdpPacket(sequence, total, total, chunk, length));
39      }
40
41      return packets;
42    }
43  }
发送分包
1 private void WorkThread()
2 {
3  while (IsRunning)
4  {
5    waiter.WaitOne();
6    waiter.Reset();
7
8    while (queue.Count > 0)
9    {
10      StreamPacket packet = null;
11      if (queue.TryDequeue(out packet))
12      {
13        RtpPacket rtpPacket = RtpPacket.FromImage(
14          RtpPayloadType.JPEG,
15          packet.SequenceNumber,
16          (long)Epoch.GetDateTimeTotalMillisecondsByYesterday(packet.Timestamp),
17          packet.Frame);
18
19        // max UDP packet length limited to 65,535 bytes
20        byte[] datagram = rtpPacket.ToArray();
21        packet.Frame.Dispose();
22
23        // split udp packet to many packets
24        // to reduce the size to 65507 limit by underlying IPv4 protocol
25        ICollection<UdpPacket> udpPackets
26          = UdpPacketSplitter.Split(
27            packet.SequenceNumber,
28            datagram,
29            65507 - UdpPacket.HeaderSize);
30        foreach (var udpPacket in udpPackets)
31        {
32          byte[] udpPacketDatagram = udpPacket.ToArray();
33          // async sending
34          udpClient.BeginSend(
35            udpPacketDatagram, udpPacketDatagram.Length,
36            packet.Destination.Address,
37            packet.Destination.Port,
38            SendCompleted, udpClient);
39        }
40      }
41    }
42  }
43 }
接收组包功能
1 private void OnDatagramReceived(object sender, UdpDatagramReceivedEventArgs<byte[]> e)
2    {
3      try
4      {
5        UdpPacket udpPacket = UdpPacket.FromArray(e.Datagram);
6
7        if (udpPacket.Total == 1)
8        {
9          RtpPacket packet = new RtpPacket(udpPacket.Payload, udpPacket.PayloadSize);
10          Bitmap bitmap = packet.ToBitmap();
11          RaiseNewFrameEvent(
12            bitmap, Epoch.GetDateTimeByYesterdayTotalMilliseconds(packet.Timestamp));
12            bitmap, Epoch.GetDateTimeByYesterdayTotalMilliseconds(packet.Timestamp));
13        }
14        else
15        {
16          // rearrange packets to one packet
17          if (packetCache.ContainsKey(udpPacket.Sequence))
18          {
19            List<UdpPacket> udpPackets = null;
20            if (packetCache.TryGetValue(udpPacket.Sequence, out udpPackets))
21            {
22              udpPackets.Add(udpPacket);
23
24              if (udpPackets.Count == udpPacket.Total)
25              {
26                packetCache.TryRemove(udpPacket.Sequence, out udpPackets);
27
28                udpPackets = udpPackets.OrderBy(u => u.Order).ToList();
29                int rtpPacketLength = udpPackets.Sum(u => u.PayloadSize);
30                int maxPacketLength = udpPackets.Select(u => u.PayloadSize).Max();
31
32                byte[] rtpPacket = new byte[rtpPacketLength];
33                foreach (var item in udpPackets)
34                {
35                  Buffer.BlockCopy(
36                    item.Payload, 0, rtpPacket,
37                    (item.Order - 1) * maxPacketLength, item.PayloadSize);
38                }
39
40                RtpPacket packet = new RtpPacket(rtpPacket, rtpPacket.Length);
41                Bitmap bitmap = packet.ToBitmap();
42                RaiseNewFrameEvent(
43                  bitmap,
44                  Epoch.GetDateTimeByYesterdayTotalMilliseconds(packet.Timestamp));
45
46                packetCache.Clear();
47              }
48            }
49          }
50          else大文件发送
51          {
52            List<UdpPacket> udpPackets = new List<UdpPacket>();
53            udpPackets.Add(udpPacket);
54            packetCache.AddOrUpdate(
55              udpPacket.Sequence,
56              udpPackets, (k, v) => { return udpPackets; });
57          }
58        }
59      }
60      catch (Exception ex)
61      {
62        RaiseVideoSourceExceptionEvent(ex.Message);
63      }
64    }