• WebRTC 优先使用 UDP 进行音频、视频和数据的传输，因为它具有较低的延迟和较高的传输效率。
• 在某些网络环境中，如果 UDP 不可用，WebRTC 可以回退到使用 TCP 进行传输。
• WebRTC 使用 ICE 框架来收集候选地址、进行连接检查，并选择最佳的传输路径和协议。

UDP延时比TCP低的原因：

1. 无连接性：UDP是无连接的协议，这意味着在发送数据之前不需要建立连接。TCP在发送数据之前需要进行三次握手来建立连接，这增加了初始延时。
2. 无状态性：UDP不维护连接状态，也不需要进行流量控制和拥塞控制。TCP需要维护连接状态、进行流量控制和拥塞控制，这些操作会增加处理时间和延时。
3. 头部开销小：UDP的头部较小，只有8字节，而TCP的头部至少有20字节。较小的头部意味着更少的数据需要处理和传输，从而减少了延时。
4. 无确认机制：UDP不提供确认机制，不需要等待接收方的确认包。TCP需要等待接收方的确认包来确保数据已经成功接收，这会增加延时。

由于UDP的设计特点，会面临丢包和乱序的问题：

丢包：UDP不提供重传机制，如果数据包在传输过程中丢失，发送方不会重传这个数据包。应用层需要自己处理丢包问题。 乱序：UDP不保证数据包的顺序，数据包可能会以不同的顺序到达接收方。应用层需要自己处理数据包的排序问题。

WebRTC 使用多种技术和协议来处理 UDP 传输中的丢包和乱序问题，确保音频和视频数据的可靠传输和高质量的实时通信体验。以下是 WebRTC 处理丢包和乱序的主要机制：

1. RTP/RTCP（Real-time Transport Protocol / RTP Control Protocol）

• RTP：WebRTC 使用 RTP 协议来传输音频和视频数据。RTP 是一种专为实时传输设计的协议，具有以下特性：

  • 序列号：每个 RTP 数据包都有一个序列号，用于检测和重排乱序的数据包。
  • 时间戳：每个 RTP 数据包都有一个时间戳，用于同步音频和视频流。

• RTCP：RTCP 是 RTP 的控制协议，用于监控数据传输的质量和统计信息。RTCP 提供以下功能：

  • 接收报告：接收端定期发送接收报告，包含丢包率、抖动和往返时间等信息。
  • 发送报告：发送端定期发送发送报告，包含发送的数据包数量和字节数等信息。

2. FEC（Forward Error Correction）

• 前向纠错：WebRTC 使用 FEC 技术来处理丢包问题。FEC 通过在数据流中添加冗余信息，使接收端能够在一定程度上恢复丢失的数据包。
• 冗余编码：常见的 FEC 技术包括 Reed-Solomon 编码和 XOR 编码，这些技术可以在不需要重传的情况下恢复丢失的数据。

可以通俗理解下FEC工作原理：

2.1.数据分块： 假设你有一段数据需要传输，比如一组字母 A, B, C, D。 这些字母可以看作是数据块。

2.2.生成冗余数据：

在发送数据之前，发送端会生成一些冗余数据。冗余数据是根据原始数据计算出来的。 比如，发送端可以生成一个冗余块 E，这个冗余块是 A, B, C, D 的某种组合。 发送数据和冗余数据：

发送端会将原始数据块 A, B, C, D 和冗余数据块 E 一起发送给接收端。

2.3.接收和修复数据：

接收端收到数据后，如果某个数据块丢失或损坏，比如 C 丢失了，接收端可以使用剩余的原始数据块 A, B, D 和冗余数据块 E 来恢复丢失的 C。 具体的恢复方法取决于冗余数据的生成方式，但基本思想是利用冗余信息来推算出丢失的数据。

3. NACK（Negative Acknowledgement）

• 负确认：WebRTC 使用 NACK 机制来请求重传丢失的数据包。当接收端检测到数据包丢失时，会发送 NACK 请求，要求发送端重传丢失的数据包。
• 重传机制：发送端在接收到 NACK 请求后，会重传丢失的数据包，以确保数据的完整性。

4. Jitter Buffer

• 抖动缓冲区：WebRTC 使用抖动缓冲区来处理乱序和抖动问题。抖动缓冲区是一个临时存储区，用于重新排序乱序的数据包，并平滑网络抖动。
• 动态调整：抖动缓冲区的大小可以动态调整，以适应不同的网络条件和延迟要求。

Jitter Buffer 的基本原理:

4.1. 接收数据包：

数据包从发送端传输到接收端，可能会因为网络原因出现乱序和抖动。 乱序：数据包到达的顺序与发送的顺序不一致。 抖动：数据包到达的时间间隔不均匀，有时快有时慢。

4.2.存储在缓冲区：

接收端将接收到的数据包存储在 Jitter Buffer 中。 Jitter Buffer 就像是一个临时存储区，可以容纳一定数量的数据包。

4.3.重新排序和调整时间间隔：

Jitter Buffer 会根据数据包的序列号或时间戳，将乱序的数据包重新排序。 Jitter Buffer 还会根据预设的时间间隔，平滑输出数据包，消除抖动的影响。

4.4.输出数据包：

经过重新排序和时间间隔调整后，Jitter Buffer 按照正确的顺序和均匀的时间间隔输出数据包。 这样，接收端可以平稳地处理和播放音频或视频数据。

5. SRTP（Secure Real-time Transport Protocol）

• 安全传输：WebRTC 使用 SRTP 来加密和保护 RTP 数据包，确保数据的机密性和完整性。
• 消息认证：SRTP 提供消息认证功能，防止数据包被篡改。

6. 带宽适应和拥塞控制

• 带宽适应：WebRTC 使用带宽适应算法，根据网络条件动态调整音频和视频的编码比特率，以减少丢包和抖动。
• 拥塞控制：WebRTC 实现了多种拥塞控制算法，如 Google Congestion Control (GCC)，用于检测和缓解网络拥塞，确保数据的平稳传输。

总结

WebRTC 通过以下机制来处理 UDP 传输中的丢包和乱序问题：

• RTP/RTCP：使用序列号和时间戳检测和重排乱序的数据包，使用接收报告和发送报告监控传输质量。
• FEC：通过前向纠错技术恢复丢失的数据包。
• NACK：使用负确认机制请求重传丢失的数据包。
• Jitter Buffer：使用抖动缓冲区重新排序乱序的数据包，并平滑网络抖动。
• SRTP：使用加密和消息认证保护数据的机密性和完整性。
• 带宽适应和拥塞控制：动态调整编码比特率和检测网络拥塞，确保数据的平稳传输。

通过这些机制，WebRTC 能够在不可靠的 UDP 传输环境中实现高质量的实时音频和视频通信。