普通易懂用户数据报协议（UDP）

什么是UDP?

UDP是User Datagram Protocol(用户数据报协议)的缩写，它是一个简朴的协议，简朴到UDP类型RFC0768只有戋戋3页。

UDP是事变在IP层之上的传输层协议，UDP对IP首要有两个扩展：

• 扩展出端标语使得IP数据报可以多路分发到用户历程。
• 扩展出校验和提供收集传输进程中数据过错的检讨。

IP提供了一种极力而为、无毗连的数据报交付处事。IP基于IP地点实现路由和分组转发，可以将一个IP数据报从收集的一台主机传送到另一台主机，IP地点抉择IP数据报将被送往哪个主机。以是，IP提供主机到主机的数据报传输处事。

IP数据报达到目标主机后，内核层实现的IP模块，会认真吸取网卡上的IP数据报，但主机上凡是会同时运行多个历程，IP数据报应该交给哪个历程行止理赏罚呢?IP搞不定。

端标语(位于UDP首部)抉择命据报交给主机上的哪个历程处理赏罚。以是，UDP为端主机上运行的应用措施提供了端到端处事。

UDP的特性

• UDP是无毗连的，通讯之前无须建连便可直接发送数据报，而TCP是面向毗连的。
• UDP不提供过错更正，但UDP提供过错检测(端到端校验和)。
• UDP不做一再消除。
• UDP不做流量节制。
• UDP不做拥塞节制，没有协议机制防备高速UDP流量对其他收集用户的悲观影响。
• UDP不担保次序，数据报递交应用的次序。
• UDP不行靠，UDP只认真把应用措施传给IP层的数据发送出去，并不能担保数据报达到目标地，靠得住转达必要应用措施去实现。
• UDP支持组播交付。
• UDP是一种保存动静界线的传输层协议。

动静界线

应用措施每哀求一次UDP输出将发生一个UDP数据报，从而发送一个IP数据报，而吸取端每哀求一次UDP吸取都将吸取一个完备的UDP报(假若有)，这跟面向数据流的TCP纷歧样。

假设主机A给主机B发送2次数据，第一次4字节“abcd”，第二次3字节“xyz”，而主机B吸取2次，别离返回“abcd”、“xyz”两个动静，也可以返回“xyz”，“abcd”两个动静(次序不重要)，那么这就是保存动静界线。

UDP是保存动静界线的传输层协议，操作UDP通讯的应用措施每次发送操纵会发生一个IP数据报(不思量分片)，这就束缚每次发送的数据量不能大于MTU(最大传输单位)，吸取端每次吸取城市返回一个个UDP数据报的完备负载，不会呈现返回半个数据报负载的环境。

而TCP是不保存动静界线的流协议，发送端挪用发送的次数和每次发送的数据量，跟吸取端挪用吸取的次数和每次吸取的数据量，没有任何对应相关，以是行使TCP的应用措施必要行止理赏罚动静界线。

UDP数据报封装名目

IPv4协议(Protocol)字段用值17来标识UDP，UDP数据报头部凡是是8字节，IPv4头部之后紧接着是UDP头部，然后是UDP数据Payload(若有)。

IPv4 UDP数据报封装名目

IPv4封装包对应的UDP头部由源端标语、目标端标语、长度、校验和构成，每个字段都是2字节。

(1) 端标语，纯抽象的标识，它不跟任何物理实体相干。

端标语用于辅佐协议判别发送和吸取历程。吸取端的内核层从网卡吸取到IP数据报之后，辨认出UDP数据报(IP数据报头部协议字段值=17)之后，会按照UDP头部的目标端标语，映射到对应历程，把UDP数据报交给对应的历程行止理赏罚，这个映射相关由体系内查打点维护。

UDP头部和负载

目标端标语是必需的，但源端标语是可选的，假如数据报发送者不必要对方回覆的话，则源端标语可被配置为0。

由于IP层按照IP头部的协议范例字段，将进入的IP数据报，分发到特定的传输协议(TCP或UDP等)，到了传输协议层，再按照端标语将协议数据分发到差异历程。以是，端标语是协议独立的，差异协议的沟通端标语并不会引起分发紊乱。

好比，一台呆板上的两个收集处事历程行使沟通的IP地点和端标语，但一个行使TCP协议，另一个行使UDP协议，这样是没有题目。

(2) 长度字段，是以字节为单元的UDP头部和UDP数据的总长度，由于UDP头部长度为8，且空数据的UDP数据报是应承的，这意味着该长度字段值最小为8。UDP长度值是冗余的，由于可以通过IP数据报的总长度减去IP首部的长度推导出来。

(3) 校验和，包围了UDP首部、UDP数据和一个伪首部，由初始发送方计较，由最终目标方校验，用于判定数据报在收集传输进程中是否堕落，好比某一位从1酿成了0。

行使UDP的应用措施怎样实现靠得住传输

众所周知，UDP不行靠、不担保次序。

(1) 什么叫不行靠?A给B发送一个UDP数据报，该UDP数据报不必然被正确交付给吸取端B，但由于收集质量等各类缘故起因，也许丢包，IP数据报是极力而为的交付，统统随缘。

有没有步伐担保，发送的UDP必然达到目标端?Sorry，担保不了，做不到。

那TCP提供的靠得住传输是什么意思?TCP提供的靠得住传输并不是指不丢包，由于TCP也依靠IP(IP不行靠)实现数据报交付，TCP的靠得住性是指丢掉的包会被重传，直到被正确投递，才会继承传输下一个数据报。

那TCP是怎么做到靠得住传输的呢?很简朴，收报确认(ack)+丢包重传。以是UDP假如要提供靠得住传输，也可以参考TCP的实现机制，只是TCP是实此刻内核层，而基于UDP的应用措施，可以把靠得住传输做到应用层。要做收报确认+丢包重传，必要一些特另外信息，好比包序列号之类，可以放到Payload，约定好这些特殊信息在Payload中的布局机关即可。

(2) 什么叫不担保次序?A给B发送两个UDP数据报，两个UDP数据报会被封装为两个IP数据报，通过IP协议传输，由于两个IP数据报独立路由，以是哪个先到?不必然，看神色。

有没有步伐担保，UDP数据报凭证发送端发送的时刻次序达到目标端?也Sorry，办不到。

以是，TCP提供的次序性，着实只是在吸取端对IP数据报按照发送次序从头排序，很显然，UDP要支持重排序，也必要一些特殊信息，也只能通过payload携带，而不能像TCP一样(TCP首部的一些字段用于吸取端重排序)。

综上，UDP只提供最简朴端主机上应用措施的端到端处事，其他的特征，假如要提供，那请参考TCP的思绪去实现吧。

这是有甜头的：由于简朴，以是开销很小。而某些应用场景，可以容忍丢包、乱序，UDP就是很得当的。保时捷是很好，但拉砖照旧用拖沓机吧。

UDP Socket编程

UDP Socket收集编程的API不多，socket()用于建设套接字，close()用于封锁套接字，sendto()用于发送数据，recvfrom()用于吸取数据。

bind()顾名思义是绑定，TCP可以绑定，UDP也可以，bind用于UDP便是汇报内核：这个套接字跟收集远端的一个

（编辑：湖南网）

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