UDP協(xié)議

UDP是傳輸層的重要協(xié)議之一，另一重要協(xié)議為TCP協(xié)議。兩者對(duì)比：TCP協(xié)議復(fù)雜，但傳輸可靠。UDP協(xié)議簡(jiǎn)單，但傳輸不可靠。

UDP協(xié)議全稱為：User Datagram Protocol（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。

它是一個(gè)簡(jiǎn)單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸層協(xié)議。提供的是無(wú)連接的、不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸。它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。因此報(bào)文可能會(huì)丟失、重復(fù)以及亂序等。但由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報(bào)前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個(gè)連接，且沒(méi)有超時(shí)重發(fā)等機(jī)制，故而傳輸速度很快。

UDP是傳輸層協(xié)議，這意味著UDP的數(shù)據(jù)包需要經(jīng)過(guò)IP協(xié)議的封裝，然后通過(guò)IP協(xié)議傳輸?shù)侥康碾娔X。隨后UDP包在目的電腦拆封，并將信息送到相應(yīng)端口的緩存中。

UDP的特點(diǎn)

UDP傳輸?shù)倪^(guò)程類似于寄信。

無(wú)連接

無(wú)連接指的是：UDP傳輸知道對(duì)應(yīng)的IP和端口號(hào)就可以直接進(jìn)行傳輸，不需要建立連接。

理解“無(wú)連接”特性：

因?yàn)槭褂肬DP協(xié)議的發(fā)送方和接受方之間不需要存在長(zhǎng)期的聯(lián)系。它們沒(méi)有建立連接這個(gè)過(guò)程，整個(gè)消息傳輸過(guò)程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“發(fā)送即結(jié)束”。在UDP協(xié)議傳輸?shù)倪^(guò)程中，可以向某一個(gè)服務(wù)器端口發(fā)起接收數(shù)據(jù)申請(qǐng)，然后在下一次再向另外一個(gè)端口發(fā)起申請(qǐng)。

這樣一來(lái)，一個(gè)UDP服務(wù)器接口可以在一段時(shí)間內(nèi)接受多個(gè)客戶端發(fā)送的請(qǐng)求，同樣的一個(gè)UDP服務(wù)器可以從若干個(gè)不同的客戶接收數(shù)據(jù)報(bào)。

不可靠

不可靠指的是UDP協(xié)議沒(méi)有任何安全機(jī)制，發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)后，如果出現(xiàn)丟包等現(xiàn)象，UDP協(xié)議層也不會(huì)給應(yīng)用層返回任何錯(cuò)誤信息。

只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。因此報(bào)文可能會(huì)丟失、重復(fù)以及亂序等。

面向數(shù)據(jù)報(bào)

應(yīng)用層交給UDP多長(zhǎng)的報(bào)文，UDP會(huì)將其原樣發(fā)送，既不會(huì)拆分，也不會(huì)將其合并。

如果，發(fā)送端一次性發(fā)送1000個(gè)字節(jié)，那么接收端也必須一次性接收1000個(gè)字節(jié)，不能將其拆為100份，每份10字節(jié)，每次接收一份。

緩沖區(qū)

UDP只有接收緩沖區(qū)，沒(méi)有發(fā)送緩沖區(qū)。

UDP沒(méi)有真正意義上的發(fā)送緩沖區(qū)。發(fā)送的數(shù)據(jù)會(huì)直接交給內(nèi)核，由內(nèi)核將數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議進(jìn)行后續(xù)的傳輸動(dòng)作。

UDP具有接收緩沖區(qū)，但是這個(gè)接收緩沖區(qū)不能保證收到的UDP數(shù)據(jù)報(bào)的順序和發(fā)送UDP報(bào)的順序一致；如果緩沖區(qū)滿了，再達(dá)到的UDP數(shù)據(jù)就會(huì)被丟棄。

大小受限

UDP協(xié)議首部中有一個(gè)16位的最大長(zhǎng)度，也就是說(shuō)一個(gè)UDP能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度是64K(包含了UDP的首部)。

這是UDP在使用中的一個(gè)致命缺陷，也就是說(shuō)UDP無(wú)法直接表示一個(gè)比較大的數(shù)據(jù)報(bào)。

解決方法：

可以在應(yīng)用層，針對(duì)大的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分包（拆分成多個(gè)部分），然后再通過(guò)多個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)分別發(fā)送（但是這樣子無(wú)法保證順序）接收方再將收到的幾個(gè)包拼接成完整的數(shù)據(jù)。

上述這種方式是下策。

上策是：將其改成TCP協(xié)議，TCP協(xié)議沒(méi)有這樣的長(zhǎng)度限制。

基于UDP的應(yīng)用層協(xié)議

• NFS:網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)

• TFTP:簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議

• DHCP:動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議

• BOOTP:啟動(dòng)協(xié)議

• DNS:域名解析協(xié)議

......

UDP協(xié)議報(bào)文格式

實(shí)際格式：

源端口號(hào)和目的端口號(hào)

用來(lái)標(biāo)記發(fā)送和接受的應(yīng)用進(jìn)程。因?yàn)閁DP不需要應(yīng)答，所以源端口是可選的，如果源端口不用，那么置為零。

當(dāng)運(yùn)輸層從IP層收到UDP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就是根據(jù)首部中的目的端口，把UDP數(shù)據(jù)報(bào)通過(guò)相應(yīng)的端口，上交最后的終點(diǎn)--應(yīng)用程序。

UDP長(zhǎng)度

16位UDP長(zhǎng)度，表示整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)（UDP首部+UDP數(shù)據(jù)）的最大長(zhǎng)度

UDP校驗(yàn)和

校驗(yàn)和用來(lái)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪@個(gè)數(shù)據(jù)是否是正確的，本質(zhì)上是光信號(hào)和電信號(hào)（會(huì)被外界因素干擾，導(dǎo)致信號(hào)出錯(cuò)）。

校驗(yàn)和正確，不能保證數(shù)據(jù)100%是對(duì)的，但校驗(yàn)和不正確，數(shù)據(jù)100%是不對(duì)的。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-818572.html

UDP網(wǎng)絡(luò)編程模型