【运输层】网络数据报协议 UDP

目录

1、UDP 的特点

2、UDP 的首部格式

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        UDP 只在 IP 协议之上增加了很少的一些功能，比如复用、分用以及差错检测等。

1、UDP 的特点

        UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延。

        UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的连接状态表（这里边有许多的参数）。

        UDP 是面向报文的。发送方的 UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 IP 层。也就是说，应用层交给 UDP 多长的报文，UDP 就照样发送，即一次发送一个报文，如下图所示：

        在接收方的 UDP，对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程。也就是说，UDP 一次交付一个完整的报文。因此，应用程序必须选择合适大小的报文。若报文太长，UDP 把它交给 IP 层后，IP 层在传送时可能要进行分片，这会降低 IP 层的效率。反之，若报文太短，UDP 把它交给 IP 层后，会使 IP 数据报的首部的相对长度太大，这也降低了 IP 层的效率。

        UDP 没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。很多的实时应用（如IP电话、实时视频会议等）要求源主机以恒定的速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延。UDP 正好适合这种要求。

        UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

        UDP的首部开销小，只有 8 个字节，比 TCP 的 20 个字节的首部要短。

        UDP 工作原理：

        下图中在两个运输层之间有一条虚线，表示在两个运输层之间可以进行通信，而不是一条连接。但这种通信是不可靠的通信，即所发送的报文在传输过程中有可能丢失，同时也不保证报文都能按照发送的先后顺序到达终点。这正是 UDP 通信的特点：简单方便，但不可靠。

2、UDP 的首部格式

        用户数据报 UDP 有两个字段：数据字段和首部字段。

        首部字段很简单，只有 8 个字节，由 4 个字段组成，每个字段的长度都是 2 字节。各字段意义如下：

        源端口：即源端口号。在需要对方回信时选用，不需要时可用全 0。

        目的端口：即目的端口号。这在终点交付报文时必须使用。

        长度：UDP 用户数据报的长度，其最小值是 8（仅有首部）。

        检验和：检测 UDP 用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。

        UDP 用户数据报首部中检验和的计算方法有些特殊。在计算检验和时，要在 UDP 用户数据报之前增加 12 个字节的伪首部。所谓“伪首部”是因为这种伪首部并不是 UDP 用户数据报真正的首部。只是在计算检验和时，临时添加在 UDP 用户数据报前，得到一个临时的 UDP 用户数据报。

        检验和就是按照这个临时的 UDP 用户数据报来计算的。伪首部既不向下传送也不向上递交，而仅仅是为了计算检验和。

        至此，有关网络数据报协议 UDP 的介绍到此结束。