mKCP 协议

mKCP 是流式传输协议，由 KCP 协议修改而来，可以按顺序传输任意的数据流。

版本

mKCP 没有版本号，不保证版本之间兼容性。

依赖

底层协议

mKCP 是一个基于 UDP 的协议，所有通讯使用 UDP 传输。

函数

  • fnv: FNV-1a 哈希函数
    • 输入参数为任意长度的字符串；
    • 输入出一个 32 位无符号整数；

通讯过程

  1. mKCP 将数据流拆成若干个数据包进行发送。一个数据流有一个唯一标识，用以区分不同的数据流。数据流中的每一个数据包都携带了同样的标识。
  2. mKCP 没有握手过程，当收到一个数据包时，根据其携带的数据流的标识来判断是否为新的通话，或是正在进行中的通话。
  3. 每一个数据包中包含若干个片段（Segment），片段分为三类：数据（Data）、确认（ACK）、心跳（Ping）。每个片段需要单独处理。

数据格式

数据包

4 字节 2 字节 L 字节
认证信息 A 数据长度 L 片段部分

其中：

  • 认证信息 A = fnv(片段部分），big endian；
  • 片段部分可能包含多个片段；

数据片段

2 字节 1 字节 1 字节 4 字节 4 字节 4 字节 2 字节 Len 字节
标识 Conv 指令 Cmd 选项 Opt 时间戳 Ts 序列号 Sn 未确认序列号 Una 长度 Len 数据

其中：

  • 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
  • 指令 Cmd: 常量 0x01
  • 选项 Opt: 可选的值有：
    • 0x00: 空选项
    • 0x01: 对方已发出所有数据
  • 时间戳 Ts: 当前片段从远端发送出来时的时间，big endian
  • 序列号 Sn: 该数据片段时数据流中的位置，起始片段的序列号为 0，之后每个新片段按顺序加 1
  • 未确认序列号 Una: 远端主机正在发送的，且尚未收到确认的最小的 Sn

确认片段

2 字节 1 字节 1 字节 4 字节 4 字节 4 字节 2 字节 Len * 4 字节
标识 Conv 指令 Cmd 选项 Opt 窗口 Wnd 下一接收序列号 Sn 时间戳 Ts 长度 Len 已收到的序列号

其中：

  • 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
  • 指令 Cmd: 常量 0x00
  • 选项 Opt: 同上
  • 窗口 Wnd: 远端主机可以接收的最大序列号
  • 下一接收序列号 Sn: 远端主机未收到的数据片段中的最小序列号
  • 时间戳 Ts: 远端主机最新收到的数据片段的时间戳，可用于计算延迟
  • 已收到的序列号: 每个 4 字节，表示此序列号的数据已经确认收到

注释：

  • 远程主机期待收到序列号 [Sn, Wnd) 范围内的数据

心跳片段

2 字节 1 字节 1 字节 4 字节 4 字节 4 字节
标识 Conv 指令 Cmd 选项 Opt 未确认序列号 Una 下一接收序列号 Sn 延迟 Rto

其中：

  • 标识 Conv: mKCP 数据流的标识
  • 指令 Cmd: 可选的值有
    • 0x02: 远端主机强行终止会话
    • 0x03: 正常心跳
  • 选项 Opt: 同上
  • 未确认序列号 Una: 同数据片段的 Una
  • 下一接收序列号 Sn: 同确认片段的 Sn
  • 延迟 Rto: 远端主机自己计算出的延迟