【计算机网络】传输层协议UDP

一、端口号

传输层协议负责数据的传输，从发送端到接收端。端口号标识一个主机上进行通信的不同的应用程序。IP+端口号就能确定互联网中的唯一进程。

1.1 端口号范围划分

• 0 - 1023：知名端口号， HTTP、 FTP、 SSH 等这些广为使用的应用层协议， 他们的端口号都是固定的
• 1024 - 65535：操作系统动态分配的端口号。客户端程序的端口号， 就是由操作系统从这个范围分配的

1.2 认识知名端口号

有些服务器是非常常用的，为了使用方便，人们约定一些常用的服务器，都是用以下这些固定的端口号

• ssh 服务器，使用 22 端口
• ftp 服务器，使用 21 端口
• telnet 服务器，使用 23 端口
• http 服务器，使用 80 端口
• https 服务器，使用 443

可使用下面的指令查看知名端口号：

cat /etc/services

两个问题：
一个进程是否可以 bind 多个端口号?

可以，一个进程可以有多个服务，比如tcp、udp，两个分别有各自的端口号，可以找到对应的客户端。

一个端口号是否可以被多个进程 bind?

不能，因为端口号是用来确定一个主机上的唯一一个进程，如果可以被多个进程绑定，就不具有唯一性。

二、UDP协议

2.1 UDP协议端格式

• 报头：源端口号、目的端口号、UDP长度、UDP检验和
• 16 位 UDP 长度，表示整个数据报(UDP 首部+UDP 数据)的最大长度
• 如果校验和出错，就会直接丢弃

2.2 UDP的特点

1. 无连接：知道对端的 IP 和端口号就直接进行传输，不需要建立连接
2. 不可靠：没有确认机制，没有重传机制；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
3. 面向数据报：不能够灵活的控制读写数据的次数和数量

面向数据报：应用层给多少，UDP发送多少，既不会拆分，也不会合并。

2.3 UDP的缓冲区

• UDP 没有真正意义上的发送缓冲区，调用 sendto 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
• UDP 的socket既能读，也能写，是全双工的

2.4 UDP使用注意事项

• 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
• 如果我们需要传输的数据超过 64K，就需要在应用层手动的分包，多次发送，并在接收端手动拼装

2.5 基于UDP的应用层协议

• NFS：网络文件系统
• TFTP：简单文件传输协议
• DHCP：动态主机配置协议
• BOOTP：启动协议(用于无盘设备启动)
• DNS：域名解析协议

也包括用户自己写UDP程序时自定义的应用层协议