【计算机网络】UDP协议

UDP的结构

我们学习一个协议最主要的就是理解它的报文格式，对于UDP协议来说 我们看下面的这张图。

16位UDP长度，表示整个数据报（UDP首部+UDP数据）的最大长度。UDP报文长度占两个字节，16位表示的数据范围（0-65535）也就是64kb，UDP数据报最大长度就是64kb。

校验和：因为网络传输中，由于一些外部干扰，数据传输可能会出现出错的情况，网络传输主要是光信号和电信号，由于电磁场、高能离子等，就可能出现比特翻转。因此就需要能识别出出错的数据，所以就有了校验和。

校验和本质上其实也是一个字符串，是通过原始数据生成的体积比原始数据更小，原始数据相同得到的校验和就一定相同，反之，校验和相同那么原始数据大概率也是相同的（不相同的概率忽略不计）。那么我们如何基于校验和来完成数据校验呢？

1.发送方把要发送的数据整理好（要发送的数据data1）通过一定的算法计算出校验和checksum1。

2.发送方把data1和checksum1通过网络发送给接收方。

3.接收方收到数据（收到的数据据data2）收到的校验和checksum1，收到的数据有可能和发送的不一样。

4.接收方根据data2按照相同的算法重新计算校验和，得到checksum2。

5.对比checksum1和checksum2是否相同，如果相同则认为data1和data2大概率是相同的（不同的概率忽略不计）否则data1和data2一定是不相同的。

UDP的特点

无连接：UDP协议本身不会存储对端的信息，发送数据的时候要显示指定对端的IP和端口号，不需要建立连接。

不可靠传输：没有任何安全机制，发送端发送数据报以后，如果因为网络故障该段无法发到对方，UDP协议层也不会
给应用层返回任何错误信息。

面向数据报：应用层交给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并。

全双工：UDP的socket既能读也能写。

大小受限：UDP协议首部中有一个16位的最大长度。也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K（包含UDP首
部）

缓冲区：UDP没有真正意义上的 发送缓冲区。发送的数据会直接交给内核，由内核将数据传给网络层协议进行后续的传输动作；UDP具有接收缓冲区，但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一致；如果缓冲区满了，再到达的UDP数据就会被丢弃。