总结 UDP 的报文结构和注意事项

UDP协议端格式

• UDP报文主体分为两个部分:UDP报头(占8个字节)+UDP数据/UDP载荷
• UPD报头:源端口号+目的端口号+包长度+校验和

1.源端口号：一般是客户端程序程序请求时，由系统自动指定，端口号范围是0~65535， 0 ~ 1023为知名端口号——占16位,也就是2个字节

2.目的端口：一般是服务器的端口，一般通过程序员自己指定，这样客户端才能根据ip地址和port成功访问服务器——占16位,也就是2个字节

3.UDP长度：是指整个UDP数据报的长度，包括报头+载荷；16个字节

4.UDP校验和：用于检查数据在传输过程中是否出错，是否出现bit反转的问题，当进行校验时，需要在UDP数据报之前增加临时的伪首部；

UDP的特点

UDP 传输的过程类似于寄信。

无连接

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

没有任何安全机制，发送端发送数据报以后，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，即无法知道数据是否传输到.

面向数据报

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；

用 UDP 传输 100 个字节的数据：

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。

大小不能变

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；

UDP 和TCP 的区别(高频面试题)

• TCP用于可靠传输的情况，应用于文件传输，重要状态更新等场景；
• UDP用于对高速传输和实时性要求较高的通信领域，例如，早期的QQ，视频传输等。另外UDP可以用于广播；

扩展

这是一个经典面试题：
UDP本身是无连接，不可靠，面向数据报的协议，如果要基于传输层UDP协议，来实现一个可靠传输，应该如何设计？
UDP大小是受限的，如果要基于传输层UDP协议，传输超过64K的数据，应该如何设计？
以上两个问题答案类似，都可以参考 TCP 的可靠性机制在 应用层 实现类似的逻辑：
例如：

• 应用层(自己写代码)来实现类似TCP的可靠机制；
• 引入序列号，保证数据顺序；
• 引入确认应答，确保对端收到了数据；
• 引入超时重传，如果隔一段时间没有应答，就重发数据；
• ......
    

        UDP不提供复杂的控制机制，利用IP提供面向无连接的通信服务。并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立刻按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况下，UDP也无法进行流量控制等避免网络拥塞的行为。此外，传输途中如果出现了丢包，UDO也不负责重发。甚至当出现包的到达顺序乱掉时也没有纠正的功能。

        如果需要这些细节控制，那么不得不交给由采用UDO的应用程序去处理。换句话说，UDP将部分控制转移到应用程序去处理，自己却只提供作为传输层协议的最基本功能。UDP有点类似于用户说什么听什么的机制，但是需要用户充分考虑好上层协议类型并制作相应的应用程序。