Linux网络编程(三-UDP协议)

目录

一、UDP概述

二、UDP的首部格式

三、UDP缓冲区

四、基于UDP的应用层协议

五、常见问题 

一、UDP概述

UDP(User Datagram Protocol，用户数据协议报)是传输层协议，提供不可靠服务，其特点包括：

• 无连接：知道对端的IP和端口号就能直接进行传输，不需要建立连接。
• 不可靠：没有确认应答机制，没有重传机制，如果因为网络故障导致数据无法发送到对方，UDP协议层也不会给应用层返回任何的错误信息。
• 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多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并。如用UDP传输100个字节的数据，如果发送端调用一次sendto，发送100个字节，那么接收端也必须调用对应的recvfrom一次接收100个字节，而不能循环调用10次recvfrom，每次接收10字节。

二、UDP的首部格式

UDP数据报分为首部和用户数据部分，整个UDP数据报作为IP数据报的数据部分封装在IP数据报中，UDP数据报文结构如图所示：

UDP首部有8个字节，由4个字段构成，每个字段都是两个字节

•  源端口号：表示发送端的端口号，字段长16位。该字段是可选项，有时候可能不会设置源端口号。没有源端口号的时候该字段的值设置为0，可用于不需要返回的通信中。
• 目的端口号：表示接收端的端口号，字段长度16位。
• UDP长度：UDP的数据报的长度（包括首部和数据）其最小值为8（只有首部）。
• UDP校验和：检测UDP数据报在传输中是否出错，出错则丢弃。该字段是可选的，当源主机不想计算校验和，则直接令该字段全为0。

三、UDP缓冲区

• UDP没有真正意义上的发送缓冲区，调用sendto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。

四、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

五、常见问题

1. UDP报文的分离方式

先拿到固定长度的报头(8字节)，在从报头中拿到16位UDP长度，使用16位UPD长度减去8字节，就是有效载荷(数据)。

2. UDP报文的交付方式

根据首部中的16位端口号，进行向上交付，因为进程绑定了端口号，所以会交付到进程中。

3. 为什么应用层编写代码，端口号用uint16_t的变量来保存

因为UDP协议的端口号是16位的