5.2 计算机网络之传输层UDP协议

Bertha 。 2022-12-29 06:50 212阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  [1.用户数据报协议UDP概述及特点优势][1._UDP]
     *  [2.UDP首部格式][2.UDP]
     *  [3.当传输层从IP层收到UDP数据报时][3._IP_UDP]
     *  [4.UDP校验][4.UDP]

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## 1.用户数据报协议UDP概述及特点优势 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkxNDYwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**为什么应用开发人员宁愿在UDP之上构建应用，也不选择TCP?既然TCP提供可靠的服务，而UDP不提供，那么TCP总是首选吗?答案是否定的，因为有很多应用更适合用UDP，主要是因为UDP具有如下优点:**

**1)UDP无须建立连接。**

*  UDP不会引入建立连接的时延。
 *  试想如果DNS运行在TCP而非UDP.上，那么DNS的`速度`会慢很多。
 *  HTTP使用TCP而非UDP，是因为对于基于文本数据的Web网页来说，`可靠性`是至关重要的。

**2)无连接状态。**

*  TCP需要在端系统中维护连接状态。此连接状态包括接收和发送缓存、拥塞控制参数和序号与确认号的参数。
 *  而UDP不维护连接状态，也不跟踪这些参数。
 *  因此，`某些专用应用服务器使用UDP`时，`一般都能支持更多的活动客户机`。

**3)分组首部开销小。**

*  `TCP`有`20B`的`首部`开销，而`UDP`仅有`8B`的开销。

**4)应用层能更好地控制要发送的数据和发送时间。**

*  UDP没有拥塞控制，因此网络中的拥塞`不会影响主机的发送效率`。
 *  `某些实时应用要求以稳定的速度发送`，能容忍一些数据的丢失，但`不允许有较大的时延`，而UDP正好满足这些应用的需求。

**5)UDP常用于一次性传输较少数据的网络应用**

*  如DNS、SNMP等，因为对于这些应用，若采用TCP，则将为连接创建、维护和拆除带来不小的开销。
 *  UDP也常用于多媒体应用(如IP电话、实时视频会议、流媒体等)，显然，可靠数据传输对这些应用来说并不是最重要的，但TCP的拥塞控制会导致数据出现较大的延迟，这是它们不可容忍的。

**6)UDP提供尽最大努力的交付，即不保证可靠交付**

*  但这并不意味着应用对数据的要求是不可靠的，因此所有维护传输可靠性的工作需要用户在应用层来完成。
 *  `应用实体可以根据应用的需求来灵活设计自己的可靠性机制`。

**7)UDP是面向报文的。**

*  发送方UDP对`应用层交下来的报文`，在添加首部后就向下交付给IP层，  
    `既不合并，也不拆分`，而是保留这些报文的边界;
 *  接收方UDP对IP层交上来UDP用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付给上层应用进程，一次交付一个完整的报文。
 *  因此`报文不可分割，是UDP数据报处理的最小单位`。

## 2.UDP首部格式 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkxNDYwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**各字段意义如下：**

*  1)源端口。源端口号。在需要对方回信时选用，不需要时可用全0。
 *  2)目的端口。目的端口号。这在终点交付报文时必须使用到。
 *  3)长度。UDP数据报的长度(包括首部和数据)，其最小值是8 (仅有首部)。
 *  4)校验和。检测UDP数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。该字段是可选的，当源主机不想计算校验和时，则直接令该字段为全0。

## 3.当传输层从IP层收到UDP数据报时 ##

根据首部中的目的端口，把UDP数据报通过相应的端口.上交给应用进程  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkxNDYwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
如果接收方UDP发现收到的报文中的目的端口号不正确(即不存在对应于端口号的应用进程)，那么就丢弃该报文，并由ICMP发送“端口不可达”`差错报文给发送方`。

## 4.UDP校验 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkxNDYwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkxNDYwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

*  伪首部和全0字节是不发送的，仅供校验使用

[1._UDP]: https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/105453096#1UDP_3
[2.UDP]: https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/105453096#2UDP_39
[3._IP_UDP]: https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/105453096#3IPUDP_49
[4.UDP]: https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/105453096#4UDP_55
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