UDP协议，用户数据报协议

Posted 2021-04-15 搞技术

　　UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中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传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

　　与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节（16*4位）用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

　　2、UDP报文格式

　　与TCP协议不同，UDP协议是非面向连接的不可靠协议，因此没有了SYN等处理两端等待或连接的报文段，相比之下，UDP的报文格式更为简单，主要由报文头（由均16位的源端口号、目的端口号、UDP长度和UDP校验和组成）和具体传输数据组成。如图所示：

　　

• UDP长度：UDP报文的整个大小，最小为8个字节（16*4位）（仅为首部）。

　　3、UDP特性

• （1） UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当 UDP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。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

• （2） 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

• （3） UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

• （4） 吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

• （5）UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。

　　在选择使用协议的时候，选择UDP必须要谨慎。在网络质量令人十分不满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用的UDP协议。

UDP相对于TCP，只在IP数据报服务至上增加了很少一点功能，即端口和差错检测，所以UDP的首部开销很小，只有8个字节。

UDP虽然没有TCP有那么多机制对传输服务进行保障，但是UDP却有这非常高效的传输效率。UDP传输之前不需要建立连接，既不保证可靠交付，也没有拥塞控制。因为UDP传输效率高，又支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信，所以非常适合多媒体的通信要求。

基于TCP和UDP的区别，所以场景要求不同，应用不同。例如同样是文件传输，如果网络质量不能保证，我们会优先选择FTP协议来传输文件。但如果网络质量可靠，我们可能会选择TFTP协议来进行文件传输。另外像一些即时通信的软件，都是采用的UDP协议。而像邮件、HTTP之类的应用则采用TCP协议。