前言
运输层的两个著名的协议：TCP、UDP协议
各有各的优点与缺点
前面了解了TCP协议：面向连接、可靠、基于字节流的双工传输层通信协议，优点在于可靠
那UDP的优点就在于实时性上
这里通过对比TCP、UDP协议来了解UDP协议
目录
UDP协议
UDP （User Datagram Protocol）， 中文名是用户数据报协议，是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息快速传送服务
UDP协议的特点
- 无连接
传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上
- 不可靠
不建立连接，得到IP地址就把数据报传过去，自然安全性不强（当然有自定义的可靠的UDP协议：RakNet）
- 快速传输
无连接、不可靠从好的方面看就是速度快，实时性强
建立连接的时间省去了，出错处理的时间省去了，速度自然提高
TCP与UDP的区别
TCP协议有名的：三次握手、四次挥手、慢启动、重传
三次握手建立连接，慢启动、重传保证数据可靠，四次挥手终止连接
所以说TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的传输层协议
UDP协议是面向数据报的、不可靠的、无序的传输协议
TCP与UDP协议的区别：
- 数据发送方式的差异
- 数据有序性的差异
- 可靠性的差异
数据发送方式的差异
- TCP
TCP协议数据传输是建立在两个设备已连接的基础上
既然建立了连接，那想传多少数据就传多少（当然数据包大了要切片 ）
以太网数据帧1522字节（MTU最大传输单元），标头22字节，IP标头20字节，TCP标头20字节，即仅有1460字节可供数据段使用
- UDP
UDP协议不需要连接，是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层
UDP协议本身，UDP协议中有16位的UDP报文长度，那么UDP报文长度不能超过2^16=65536，UDP标头8字节，IP标头20字节，也就最终长度65507 字节，但是因为UDP协议的不可靠性，需要控制UDP数据报不要分帧发送，即可用1472字节存放数据，UDP的数据大小尽量在这个范围内
在Internet 下 MTU（最大传输单元） 的值为 576 字节，所以在 internet 下使用 UDP 协议，每个数据报最大的字节数为： 576 - 20 - 8 = 548字节
数据有序性的差异
- TCP
TCP协议的重传机制：当缺失某个包，接收端会向发送端保持发送该ACK，其他的包缓存，也就可以保持数据包的有序性
- UDP
UDP是不可靠的，发送端发送的包接收是可能是乱序的
可靠性的差异
- TCP
TCP协议为了实现可靠性，有许多机制：慢启动，超时重传、错误重传、TCP 的流量控制、阻塞控制、拥塞避免算法、快速恢复算法
- UDP
UDP 在传输数据前不建立连接，不对数据报进行检查与修改，无须等待对方的应答，所以会出现分组丢失、重复、乱序，应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作
当然UDP协议也有校验值，但检测到错误时，UDP不做错误校正，只是简单地把损坏的消息段扔掉，或者给应用程序提供警告信息
UDP使用场景
优势
UDP协议不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点（UDP协议以其简单、传输快的优势，在越来越多场景下取代了TCP，TCP协议在操作系统内核中，不便更改）
网络环境变好，网络传输的延迟、稳定性也随之改善，UDP的丢包率低于5%，如果再使用应用层重传，能够完全确保传输的可靠性
使用场景
对实时性要求高：实时会议，实时视频，现在的ICQ、QQ使用的就是UDP协议
多点通信：TCP需要连接，在多点通信下实现麻烦；而UDP无连接传输成本低、速度快
自定义UDP:Enet、RakNet等自定义UDP协议自定义重传策略，能够把丢包产生的延迟降到最低
总结
- UDP协议是一个面向数据报、无连接、不可靠、快速传输的传输层协议
- UDP的特点即在与无连接、不可靠、快速传输，这些特点造就了它的优点及缺点
- UDP协议适用于对实时性要求高、多点通信的场景，随着网络环境的发展，UDP协议的可靠性也在增加，而且也可以通过自定义UDP协议实现自定义重传机制
