UDP协议详解（UDP协议特点，UDP协议格式UDP的应用）

Posted 2022-12-08 It‘s so simple

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了UDP协议详解（UDP协议特点，UDP协议格式UDP的应用）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前言

TCP和UDP协议都是传输层的协议，其中传输层是负责端对端之间的连接，端是指端点。

端口的划分和知名端口

0~1023：知名端口
3306：mysql数据库
1521：Oracle数据库
22：ssh服务器
21：ftp服务器
23：telnet服务器
80：http服务器
443：https服务器

可以使用cat /etc/services查看知名端口

① 一个进程是否可以bind多个端口号?

可以的，一个进程可以绑定多个端口号。

② 一个端口号是否可以被多个进程bind?

是不行的，一个端口一次只能被一个进程所绑定。

我们可以使用netstat [选项]命令来查询网络状态。

n ：拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字
l：仅列出有在 Listen (监听) 的服務状态
p：显示建立相关链接的程序名
t：(tcp)仅显示tcp相关选项
u：(udp)仅显示udp相关选项
a：(all)显示所有选项，默认不显示LISTEN相关
.

举个例子的话就是可以使用 netstat -anp | grep [端口号]来查看当前某个端口的具体情况。

1.UDP协议的特点

UDP协议的特点就是无连接、不可靠、面向数据报的，整个过程就像是一个寄信的过程，每次接收和发送数据均是整条进行发送。

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: 没有确认机制, 没有重传机制; 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.
面向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量.

2. UDP协议格式的特点

我们再来看看，udp的定义：

① 16位源端口号：数据从哪个端口发送出来的，换一句话说，数据是从哪一个进程中被发送出来的

② 16位目的端口号：数据想要到哪一个端口去，换句话说，数据想要往哪一个端口去。

③ 16位UDP长度：即UDP所能支持的数据长度，即UDP数据最大支持65536的长度。

问题：想要使用UDP协议发送大于65536(2¹⁶)的数据，应该如何发送？
解答：可以采用自定制协议，（HTTP协议所使用的TCP协议），但是在使用自定制协议的时候，要使用两个标识符，一个标识符用来标识是否为同一条数据，另一个标识符用来标识当前数据的位置，即用来判断数据的前后位置（偏移量）。
解法二：也可以直接使用自定制协议限定大小，然后在同一个逻辑下多次调用sendto接口
注意：由于UDP最大长度为65536，但是其中还包含了头部的8个字节，因此在每次发送数据的时候，最大发送65536 - 8 = 65528个字节。

④ 16位校验和：校验数据在传输过程中是否失真。

首先在发送方进行填充，接收方进行检验。
对于接收方而言，如果接收成功了，就会将数据递交给应用层。如果校验失败了，即使数据已经传输到了UDP协议中，也会直接被丢弃掉，因为又可能在传输过程中失真了。
对于发送方来说，要对其进行填充，方法是：将除过校验和的16比特位，其余的按照16个比特位进行相加。（在相加的过程中如果出现比特位超过16位的情况，则需要进行回卷）

回卷的策略：最高位 + 低16位计算出来新的值。

然后再将加完的结果进行反码运算，再将反码运算的结果放到16位校验和中去。
对于接收方而言，对所有的16个比特位进行相加，如果相加的和全为1，则数据是正确的，否则数据就失真。