UDP协议

⭐ 作者：小胡_不糊涂
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1. 报文结构

• 16位UDP长度, 表示整个数据报(UDP⾸部+UDP数据)的最大长度；
• 如果校验和出错，就会直接丢弃。

什么是检验和？
网络传输中，由于一些外部干扰，就可能会出现数据传输出错的情况。因此，就需要有办法，能够识别出出错的数据。校验和，就是这样的一种检查手段。

校验和本质上是一个字符串，体积比原始的数据更小又是通过原始的数据生成的。
原始数据相同，得到的校验和就一定相同。反之校验和相同，原始数据大概率相同(理论上会存在不同的情况，实际的概率非常低可以忽略不计)

校验和的计算：在UDP中使用的是CRC算法(循环冗余算法)。
把当前要计算校验和的数据，每个字节都进行累加，把结果保存到这个两个字节的变量中。
如果中间某个数据，出现传输错误，第二次计算的校验和就会和第一次不同。
但是CRC这个算法可能会导致两个不同的数据，得到相同的crc校验和的概率比较大。

为了避免上述问题，还有一种方法也可以计算校验和：md5算法

md5三个特点：

• 定长：无论原始数据有多长，计算得到的md5都是固定长度
• 分散：对于大部分内容都一样的原始数据，只要其中一个字节不同，得到的md5值差异就会很大
• 不可逆：由原始数据计算md5是很容易的；但是由md5还原出原始数据是很难的

2. 特点

UDP传输的过程类似于寄信；

• ⽆连接：UDP协议本身不会存储对端的信息，所以要在发送数据的时候显式指定要传输给谁。也就是知道对端的IP和端⼝号就直接进⾏传输，不需要建⽴连接；
• 不可靠：没有确认机制，没有重传机制；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；
• ⾯向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量。应⽤层交给UDP多⻓的报⽂，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并；
• 全双工：通过一个Socket，既可以send，也可以receive。

UDP协议⾸部中有⼀个16位的最大长度，也就是说⼀个UDP能传输的数据最⼤⻓度是64K(包含UDP⾸部)，然⽽64K在当今的互联⽹环境下，是⼀个⾮常⼩的数字。
如果我们需要传输的数据超过64K，就需要在应⽤层⼿动的分包，多次发送，并在接收端手动拼装。

基于UDP的应⽤层协议：

• NFS: ⽹络⽂件系统
• TFTP: 简单⽂件传输协议
• DHCP: 动态主机配置协议
• BOOTP: 启动协议(⽤于⽆盘设备启动)
• DNS: 域名解析协议
• 也包括自己写UDP程序时⾃定义的应⽤层协议