UDP：用户数据报协议|UDP检验和

引言

UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个 UDP 数据报，并组装成一份待发送的 I P数据报。这与面向流字符的协议不同，如 TCP，应用程序产生的全体数据与真正发送的单个IP数据报可能没有什么联系。 UDP数据报封装成一份 I P数据报的格式如图所示。

UDP不提供可靠性：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地。

UDP首部

UDP长度字段指的是UDP首部和UDP数据的字节长度。该字段的最小值为 8字节（发送一份0字节的U DP数据报是OK）。这个UDP长度是有冗余的。 IP数据报长度指的是数据报全长，因此UDP数据报长度是全长减去I P首部的长度（该值在首部长度字段中指定）。

UDP检验和

UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据。回想IP首部的检验和，它只覆盖IP的首部，并不覆盖IP数据报中的任何数据。UDP和TCP在首部中都有覆盖它们首部和数据的检验和。UDP的检验和是可选的，而TCP 的检验和是必需的。尽管UDP检验和的基本计算方法与IP首部检验和计算方法相类似（16 bit字的二进制反码和），但是它们之间存在不同的地方。首先，UDP数据报的长度可以为奇数字节，但是检验和算法是把若干个 16 bit字相加。解决方法是必要时在最后增加填充字节 0，这只是为了检验和的计算（也就是说，可能增加的填充字节不被传送）。其次UDP数据报和TCP段都包含一个1 2字节长的伪首部，它是为了计算检验和而设置的。伪首部包含IP首部一些字段。其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地（例如IP没有接受地址不是本主机的数据报，以及IP没有把应传给另一高层的数据报传给UDP）。UDP数据报中的伪首部格式如图所示。

在该图中，我们特地举了一个奇数长度的数据报例子，因而在计算检验和时需要加上填充字节。注意，U D P数据报的长度在检验和计算过程中出现两次。如果检验和的计算结果为 0，则存入的值为全1（6 5 5 3 5），这在二进制反码计算中是等效的。如果传送的检验和为0，说明发送端没有计算检验和。

如果发送端没有计算检验和而接收端检测到检验和有差错，那么UDP数据报就要被悄悄地丢弃。不产生任何差错报文（当IP层检测到IP首部检验和有差错时也这样做）。UDP检验和是一个端到端的检验和。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现UDP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。尽管UDP检验和是可选的，但是它们应该总是在用。在80年代，一些计算机产商在默认条件下关闭UDP检验和的功能，以提高使用 UDP协议的NFS（Network File System）的速度。在单个局域网中这可能是可以接受的，但是在数据报通过路由器时，通过对链路层数据帧进行循环冗余检验（如以太网或令牌环数据帧）可以检测到大多数的差错，导致传输失败。不管相信与否，路由器中也存在软件和硬件差错，以致于修改数据报中的数据。如果关闭端到端的UDP检验和功能，那么这些差错在 UDP数据报中就不能被检测出来。另外，一些数据链路层协议（如SLIP）没有任何形式的数据链路检验和。

Host Requirements RFC声明，UDP检验和选项在默认条件下是打开的。它还声明，如果发送端已经计算了检验和，那么接收端必须检验接收到的检验和（如接收到检验和不为0）。但是，许多系统没有遵守这一点，只是在出口检验和选项被打开时才验证接收到的检验和。