计算机网络-UDP协议详解

UDP协议详解

UDP概述

User Datagram Protocol即用户数据协议，在网络中与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议，在OSI模型的第四层传输层，处于IP协议的上一层，UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用，包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序，或者可以保障可靠谱的应用程序如DNS、TFTP、SNMP等

UDP特点

UDP无连接。时间上不存在建立连接需要的时延，空间上TCP需要在端系统中维护连接状态，需要一定的开销，此连接装入包括接收和发送缓存，拥塞控制参数和序列号与确认号的参数，UDP不维护连接状态，也不跟踪这些参数，开销小。空间和时间上都具有优势。例如

• DNS如果运行在TCP之上而不是UDP，那么DNS的速度将会慢很多
• HTTP使用TCP而不是UDP，是因为对于基于文本数据的Web网页来说，可靠性很重要
• 同一种专用应用服务器在支持UDP时，一定能支持更多的活动客户机

分组首部开销小。TCP首部20字节，UDP首部8字节

UDP没有拥塞控制。应用层能够更好的控制要发送的数据和发送时间，网络中的拥塞控制也不会影响主机的发送速率，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，但是不允许有较大的时延（如实时视频、直播等）

UDP提供尽最大努力的交付，不保证可靠交付。所有维护传输可靠性的工作需要用户在应用层来完成，没有TCP的确认机制、重传机制，如果因为网络原因没有传输到对端，UDP也不会给应用层返回错误信息

UDP是面向报文的。对应用层交下来的报文，添加首部后直接向下交付为IP层，既不合并也不拆分，保留这些报文的边界，对IP层交上来UDP用户数据报，在去除首部后就原封不动的交付给上层应用进程，报文不可分割，是UDP数据报处理的最小单位。因为这样，UDP显得不够灵活，不能控制读写数据的次数和数量，比如要发送100字节的报文，调用一次sendto函数就会发送100字节，对端也需要用recvfrom函数一次性接收100字节，不能使用循环每次获取10个字节，获取十次这样的做法

UDP常用一次性传输比较少量数据的网络应用。如DNS、SNMP等，对于这些应用若采用TCP，连接的创建、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，数据的可靠性对他们而已并不重要，TCP的拥塞控制会使他们有较大的延迟

UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信