UDP协议相关解释

Posted 2021-04-16 FPGA极客空间

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。

UDP协议全称是用户数据报协议[1]  ，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

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个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

UDP是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，它主要用于不要求分组顺序到达的传输中，分组传输顺序的检查与排序由应用层完成[2]  ，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP 协议基本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。

特点：

          1）无连接，发送数据之前不需要建立连接。开销和发送之前的时间延迟较短。 

          2）尽最大努力交付。（可以采取一定策略实现可靠传输）

          3）面向报文，UDP对应用程序交付的报文，添加UDP首部后直接交给IP层。不合并，不拆分。

          4）没有拥塞控制，网络拥塞不会使源主机发送率降低。

          5）UDP支持一对一，一对多，多对一的交互通信

          6）UDP首部开销较小，8字节（TCP为20字节、IP为20字节）

UDP协议在网络协议中的位置

UDP报文帧头。

源端口和目的端口在FPGA极客空间《你知道PORT吗》中有详细解释。

总长度：16位，定义的用户数据报的总长度。首部加上数据，16位可以定义的总长度是0-65535字节，但最小长度是8字节，有首部没有数据。

校验和：这个字段用来校验整个用户数据报（首部加数据），具体校验和算法，详见FPGA极客空间《你知道PING功能是怎么实现的吗》。

UDP伪首部

发送方构造伪首部与待发送的UDP数据一起计算校验和然后发送给接收方，接收方使用同样的方法计算校验和，并与发送方的校验和比较，如果一致，则说明该数据包是发给本机的，且数据传输无误。

UDP在IP中的封装