kcp 協議的 Golang 實現庫

kcp-go 是 Golang 實現的 kcp 協議庫，它是可靠的 UDP 庫。

該庫 kcp-go 旨在通過 UDP 數據包提供流暢、有彈性、有序、經過錯誤檢查和匿名的流傳遞。該庫和開源項目 kcptun 經過了戰鬥測試。從低端 MIPS 路由器到高端服務器，數以百萬計的設備在各種應用中部署了基於 kcp-go 驅動的程序。包括在線遊戲、直播、文件同步和網絡加速。

我們介紹一下 kcp 協議，kcp 協議是一種快速可靠的 ARQ 協議，它以比 TCP 浪費 10%~20% 的帶寬爲代價，換取平均延遲降低 30%~40%，且最大延遲降低三倍的傳輸效果。它是純算法實現，並不負責底層協議（如 UDP）的收發，需要使用者自己定義下層數據包的發送方式，以 callback 的方式提供給 KCP。時鐘也是外部提供，內部不會有任何一次系統調用。KCP 協議已經通過使用 C 語言實現，整個協議只包含 ikcp.h,ikcp.c 兩個源文件，可以方便的集成到用戶自己的協議棧中。更多 kcp 內容請參考 kcp Github 項目（https://github.com/skywind3000/kcp）。

kcp-go 項目的特性：

專爲對延遲敏感的場景而設計。
緩存友好和內存優化的設計，提供極高性能的核心。
在單個商用服務器上能夠處理 > 5K 併發連接。
與 net.Conn 和 net.Listener 兼容，可以替代 net.TCPConn。
Reed-Solomon 碼支持 FEC（前向糾錯）。
在 CFB 模式下，支持 AES、TEA、3DES、Blowfish、Cast5、Salsa20 等數據包級加密，生成完全匿名的數據包。
爲整個服務器應用程序只創建固定數量的 goroutine，並考慮了 goroutines 之間上下文切換的成本。
與 skywind3000 的 C 版本兼容，並進行了各種改進。
依賴於平臺的優化：Linux 利用了 sendmmsg 和 recvmmsg。

kcp-go 規格：

kcp-go 簡單使用，回聲示例：

package main
import (
	"crypto/sha1"
	"io"
	"log"
	"time"
	"github.com/xtaci/kcp-go/v5"
	"golang.org/x/crypto/pbkdf2"
)
func main() {
	key := pbkdf2.Key([]byte("demo pass"), []byte("demo salt"), 1024, 32, sha1.New)
	block, _ := kcp.NewAESBlockCrypt(key)
	if listener, err := kcp.ListenWithOptions("127.0.0.1:12345", block, 10, 3); err == nil {
		// spin-up the client
		go client()
		for {
			s, err := listener.AcceptKCP()
			if err != nil {
				log.Fatal(err)
			}
			go handleEcho(s)
		}
	} else {
		log.Fatal(err)
	}
}
// handleEcho send back everything it received
func handleEcho(conn *kcp.UDPSession) {
	buf := make([]byte, 4096)
	for {
		n, err := conn.Read(buf)
		if err != nil {
			log.Println(err)
			return
		}
		n, err = conn.Write(buf[:n])
		if err != nil {
			log.Println(err)
			return
		}
	}
}
func client() {
	key := pbkdf2.Key([]byte("demo pass"), []byte("demo salt"), 1024, 32, sha1.New)
	block, _ := kcp.NewAESBlockCrypt(key)
	// wait for server to become ready
	time.Sleep(time.Second)
	// dial to the echo server
	if sess, err := kcp.DialWithOptions("127.0.0.1:12345", block, 10, 3); err == nil {
		for {
			data := time.Now().String()
			buf := make([]byte, len(data))
			log.Println("sent:", data)
			if _, err := sess.Write([]byte(data)); err == nil {
				// read back the data
				if _, err := io.ReadFull(sess, buf); err == nil {
					log.Println("recv:", string(buf))
				} else {
					log.Fatal(err)
				}
			} else {
				log.Fatal(err)
			}
			time.Sleep(time.Second)
		}
	} else {
		log.Fatal(err)
	}
}

TCP 中的 SYN/FIN/RST 等控制消息在 KCP 中沒有定義。您需要在應用程序級別使用保活 / 心跳機制。一個真實的例子是在會話上使用多路複用協議，例如 smux（它具有嵌入式保活機制）。

更多內容，請參考 Github 地址：

https://github.com/xtaci/kcp-go

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/yPkbVfozaTNdlXcaLE9-SA

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