mnet

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可靠的 UDP 传输层，连接在切换网络 / 出口 IP 变化时不断开（类似 mosh）。提供纯 Ruby ARQ 引擎，以及基于 kcp gem 的 C 引擎。

想了解内部实现原理（包结构、数据传输、切网不断连）见 DESIGN.md。

特性

切网不断连：会话用 128-bit token 标识（而非 TCP 的源地址四元组），源地址变化时对端自动更新指向
端口跳变：mosh 式 hop，旧 socket 保留 60s 收延迟包
可选加密：每包 AES-256-GCM（key，需预共享）
两种引擎：proto: :mnet（纯 Ruby，无 C 依赖）/ proto: :kcp（C 引擎，快）
流式会话：Mnet::Session 实现 IO 兼容接口（read / write / readpartial / wait_readable），可直接被 OpenSSL::SSL::SSLSocket 包装
跨平台：纯 Ruby 部分天然跨平台，KCP 由 kcp gem 提供原生扩展

安装

# Gemfile
gem 'mnet'

快速开始

require 'mnet'

# ---- 服务端（回显）----
server = Mnet::Server.new('0.0.0.0', 9000)
loop do
  io = server.accept_session
  Thread.new { while (d = io.readpartial(65_536)); io.write(d); end }
end

# ---- 客户端 ----
endpoint = Mnet::Endpoint.new
sess = endpoint.dial('127.0.0.1', 9000, proto: :kcp)  # :mnet 或 :kcp
sess.write('hello')
puts sess.readpartial(1024)

引擎选择

`proto`	说明
`:mnet`	纯 Ruby ARQ，无 C 依赖，简单、易调试
`:kcp`	C 引擎（依赖 `kcp` gem），快约 8 倍，需编译原生扩展

proto: :kcp 时，mnet 会自动把 KCP 引擎的 MTU 设为 IP_MTU(1280) - Mnet 头(41) - 加密开销(28，仅启用 key 时)，使「Mnet 头 + KCP 包（+ 加密）」整包不超过链路 MTU，避免 IP 分片。如需自定义可用 kcp_mtu: 选项覆盖。

加密（预共享密钥）

每包 AES-256-GCM，两端需预共享同一个 32 字节密钥：

require 'securerandom'
key = SecureRandom.random_bytes(32)

# 服务端注册密钥（可注册多个）
server = Mnet::Server.new('0.0.0.0', 9000, keys: [key])

# 客户端带密钥拨号
sess = endpoint.dial('127.0.0.1', 9000, proto: :kcp, key: key)

会话 ID 由密钥派生（SHA256(key)[0,16]）；密钥不对时服务端解密失败、直接丢弃包，客户端连不上。

TLS（嵌套）

Mnet::Session 实现了 IO 兼容接口，可被 SSLSocket 直接包装（SSLServer 写法兼容）：

require 'openssl'

server = Mnet::Server.new('0.0.0.0', 9001)
ssl_server = OpenSSL::SSL::SSLServer.new(server, ssl_context)
ssl_server.start_immediately = false   # 把握手放到工作线程，不阻塞 accept
loop do
  ssl_sock = ssl_server.accept
  Thread.new do
    ssl_sock.accept
    # ...读写 ssl_sock...
  end
end

切网迁移

endpoint.hop   # 模拟切网（真实场景下客户端绑 0.0.0.0，内核自动换源地址，无需手动 hop）

基准测试

环境：loopback（127.0.0.1），pipelined echo（写端与读端并发，按总字节计）。

方案	1KB 消息吞吐
TCP（裸）	~49 MB/s
TCP + SSL	~22 MB/s
mnet 纯 Ruby（`proto: :mnet`）	~1.8 MB/s
mnet 纯 Ruby + key（AES-GCM）	~1.6 MB/s
mnet + KCP（`proto: :kcp`）	~5.0 MB/s
mnet + KCP + key（AES-GCM）	~4.1 MB/s

结论：

KCP 引擎比纯 Ruby 快约 2.7 倍（5.0 vs 1.8 MB/s）
加密开销很小：key（每包 AES-GCM）只慢 ~15~18%
明文 KCP 约为 TCP 的 1/10；瓶颈在 Ruby 层的每包 glue（pack/unpack + 线程切换），不在 ARQ 算法
以上是 loopback 合成基准；真实网络延迟主导时，交互式（小消息）体感无差别

复现：ruby -I lib -I ../kcp/lib test/bench_compare.rb [消息数] [消息字节]

许可

MIT。