UDP协议的特点及UDP头部结构

参考：王道《计算机网络复习指导》
UDP协议的特点：
（1）UDP无需建立连接。因此UDP不会引入建立连接的时延。试想如果DNS运行在TCP之上而不是UDP，则DNS的速度会满很多。HTTP使用TCP而不是UDP，是因为基于文本数据的Web网页来说，可靠性是至关重要的。
什么是DNS？ DNS（Domain Name System，域名系统），万维网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过域名，最终得到该域名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。

（2）无连接状态。TCP需要在端系统中维护连接状态。此连接状态包括接受和发送缓存、拥塞控制参数和确认号和序号的参数。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）分组首部开销更小。TCP有20字节的的首部开销，而UDP只有8个字节的首部开销。

（4）应用层能够更地控制要发送的数据和发送时间。UDP没有拥塞控制，因此网络中的拥塞也不会影响主机的发送效率。某些实时应用（如直播）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正好可以满足这些应用的需求。

（5）UDP常用于一次性传输比较小数据的网络应用，如DNS、SNMP等，因为对于这些应用，若采用TCP，则将为创建连接、维护和拆除而带来不小的开销。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，可靠数据传输对于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，但并不意味着应用对数据的要求是不可靠的，因此需要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需求来灵活设计自己的可靠性机制。

（7）UDP是面向报文的的。发送方UDP对应用层交下来的报文，在添加首部后就交付给IP层，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界；接受方UDP对IP层交上来的用户数据报，在去除首部后就原封不动的交付给上层的应用进程，一次交付一个完整的报文，因此报文不可分割，是UDP数据处理的最小单位。

UDP头部结构

头部结构中各部分的作用：
（1）16位源端口号 记录源端口号，在需要对方回信时选用。不需要时可用全0。
（2）16位目的端口号 记录目标端口号。这在终点交付报文时必须要使用到。
（3）长度 UDP数据报的长度（包括数据和首部），其最小值为8B（即仅有首部没有数据的情况）。
（4）校验和 检测UDP数据报在传输中是否有错，有错就丢弃。该字段时可选的，当源主机不想计算校验和，则直接令该字段为全0。当传输层从IP层收到UDP数据报时，就根据首部中的目的端口，把UDP数据报通过相应的端口，上交给进程。如果接收方UDP发现收到的报文中目的端口号不正确（即不存在对应端口号的应用进程），就丢弃该报文，并由ICMP发送“端口不可达”差错报文交给发送方。