面试题：Node.js UDP协议下如何设计一个自适应网络环境的可靠传输方案

整体架构

发送端：
- 数据分片：将待发送的大数据块分割成合适大小的数据包，以便于在网络中传输。
- 序列号生成：为每个数据包分配唯一的序列号，用于接收端重组数据以及检测丢包。
- 发送队列：维护一个待发送数据包的队列，按照一定策略（如优先级）从队列中取出数据包进行发送。
- 定时器管理：为每个已发送但未确认的数据包启动定时器，用于检测超时重传。
接收端：
- 接收缓冲区：用于暂存接收到的数据包。
- 序列号校验：对接收到的数据包进行序列号校验，丢弃重复的数据包，将有序的数据包传递给重组模块。
- 数据重组：根据序列号将接收到的数据包重新组合成原始数据。
- 确认发送：向发送端发送确认消息，告知已成功接收数据包。

核心算法

超时重传算法：
- 发送端为每个数据包设置一个初始超时时间（如 RTO，Round - Trip Time 的估计值）。当定时器超时且未收到该数据包的确认消息时，重传该数据包，并适当增加超时时间（如采用指数退避算法，每次重传时将超时时间翻倍）。
拥塞控制算法：
- 慢启动：开始时，发送端以一个较小的窗口大小（如一个数据包）发送数据。每收到一个确认消息，窗口大小增加一个数据包。
- 拥塞避免：当窗口大小达到一定阈值（ssthresh）后，进入拥塞避免阶段。此时每收到全部确认消息，窗口大小增加一个数据包，而不是成倍增加。
- 拥塞检测与处理：如果出现超时重传，说明可能发生了拥塞，此时将阈值减半，窗口大小重置为 1，重新进入慢启动阶段。
数据包排序与重组算法：
- 接收端根据数据包的序列号对其进行排序。使用一个缓存区暂存乱序到达的数据包，当接收到一个数据包时，检查其序列号是否与期望的序列号一致。如果一致，将其添加到重组数据中，并检查缓存区中是否有后续期望的数据包，若有则依次添加。

利用 Node.js 的 UDP 模块特性

创建 UDP 套接字：
```
const dgram = require('dgram');
const socket = dgram.createSocket('udp4');
```
- Node.js 的 dgram 模块提供了简单易用的 UDP 套接字创建方法，无论是 UDP4 还是 UDP6 都能轻松创建。

发送数据：

const message = Buffer.from('Hello, UDP!');
socket.send(message, 0, message.length, 41234, '127.0.0.1', (err) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  }
});

通过 send 方法可以方便地向指定地址和端口发送数据，并且可以在回调函数中处理发送过程中的错误。

接收数据：
```
socket.on('message', (msg, rinfo) => {
  console.log(`Received: ${msg.toString()} from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});
```
- 使用 message 事件监听接收到的数据，rinfo 包含了发送端的地址和端口信息，便于接收端处理和回复。
设置套接字选项：
```
socket.setBroadcast(true);
```
- 可以通过 setBroadcast 等方法设置 UDP 套接字的一些特性，如设置为广播模式，以适应不同的网络通信需求。

面试题：Node.js UDP协议下如何设计一个自适应网络环境的可靠传输方案

知识考点

面试题答案

整体架构

核心算法

利用 Node.js 的 UDP 模块特性