传输层协议——UDP协议

UDP协议端格式

**注意： **

• 源端口、目的端口、长度、校验和组成了UDP报文报头，每个大小是16bit（2字节），所以UDP报头大小就是8个字节
• UDP数据也是有大小范围的，就在UDP报头中的长度有限制，即2字节的范围是0 ~ 65535字节，转换成kb就是64KB最大报文长度
• 如果校验和出错，则数据就会直接丢弃

UDP报文结构

1. 源端口号：发送方端口号（2字节）
2. 目的端口号：接收方端口号（2字节）
3. UDP长度：表示数据最大长度为65535字节也就是大约64KB
4. UDP校验和：数据在传输的时候，本质上是通过0/1bit流，通过光电或者电信号来表示，如果在传输过程中收到干扰，就可能会出现比特翻转现象，这时候就需要校验和验证数据是否出错。
5. 数据：也称为UDP载荷，UDP报文接为UDP报头+UDP载荷，其中载荷就是存数据的。

UDP传输的特点

UDP传输的过程类似于寄信

1. 无连接：
   知道对端的IP和端口号就直接传输，不需要建立连接

2. 不可靠：
   没有任何安全机制，发送端发送数据报以后，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：
   应用层交给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并
   例：

如果发送端一次发送200字节，那么接收端也必须一次接收100个字节；
而不能循环接收10次，每次接收20个字节。

4. 缓冲区：
   UDP只有只有接收缓冲区，没有发送缓冲区
   例：

UDP没有真正意义上发送缓冲区。发送的数据会直接交给内核，由内核
将数据交给网络层协议进行后续传输动作；

UDP具有接收缓冲区，但这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报文的顺
序和发送UDP报文的顺序一致；如果缓冲区满了，在到达的UDP数据就
会直接丢弃

5. 全双工： UDP的socket既能读也能写，这就是全双工

UDP与TCP的区别（高频面试题）

• TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）提供可靠服务，UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。
• UDP具有较好的实时性， 工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或者广播通信
• 每一条TCP连接只能是一对一的， UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信
• UDP分组首部开销小 TCP首部开销20字节，UDP首部开销小，只有8字节
• TCP面向字节流， 实际上TCP把数据看成一连串无结构的字节流，UDP是面向报文的一次交付一个完整的报文，报文不可分割，报文是UDP处理数据的最小单位
• UDP适合一次性传输较小数据 的网路应用，如DNS、SNMP等