传输层协议 UDP

一、UDP 协议段格式

源端口号：该字段是一个16 位的字段，表示发送方应用程序的端口号。

目的端口号：该字段与源端口类似，它也是一个16 位的字段，表示接收方应用程序的端口号。

长度：该字段指示UDP数据报文的总长度，包括 UDP 头部和数据部分。它是一个 16 位的字段，最小值为8 字节（UDP头部的大小），最大值为 65535 字节，也就是说一个 UDP 数据报的最大长度是 64 kb。

校验和：该字段用于校验 UDP 数据报文的完整性。校验和是一个 16 位的字段，由发送方计算得出，并且接收方会使用该字段进行校验。校验和的计算涉及到整个 UDP 数据报文（包括 UDP 头部和数据部分），以便检测任何数据的改动或传输中的错误。

数据：该字段存储了一个完整的应用层数据报。它的长度可以从长度字段中推导出来。数据部分可以为空，也可以包含任意长度的数据。

二、再谈 UDP 特点

无连接：UDP是一种无连接的协议。这意味着在数据传输之前，发送方和接收方之间不需要建立连接。每个UDP数据报文都是独立的，它们之间没有关联。因此，UDP通信具有低延迟和较少的开销。

不可靠：UDP不提供数据传输的可靠性。它没有重传机制或错误恢复机制，也不对数据包的丢失、重复、乱序进行处理。如果使用UDP进行数据传输，可能会出现丢包、丢失或损坏数据的情况。因此，UDP主要适用于对实时性要求高，但对数据可靠性要求相对较低的应用，如音视频传输和实时游戏。

面向数据报：UDP是一种面向数据报的协议。每个UDP数据包被视为一个独立的数据报文，有自己的起始地址和目标地址，并独立于其他数据报文。UDP不对数据流进行拆分或重组，保持了数据包的完整性。如果发送端一次发送100个字节，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10个字节。

全双工：UDP的 socket 既能读，也能写，支持双向通信。

UDP 缓冲区：UDP只有接收缓冲区，没有发送缓冲区。UDP没有真正意义上的发送缓冲区。发送的数据会直接交给内核，由内核将数据传给网络层协议进行后续的传输动作；UDP具有接收缓冲区，但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一致；如果缓冲区满了，再到达的UDP数据就会被丢弃。

大小受限：UDP协议首部中有一个16位的最大长度。也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是 64KB（包括UDP首部和数据）

三、下期预告

既然 UDP 不可靠，并且长度受限，那么如果需要可靠传输，并且传输长度大于64K的数据时我们该如何处理呢？这里就需要引入另一个更强大的传输层协议 TCP ，关于 TCP 我们下期详细介绍。敬请期待！