到底有多不靠谱？——再谈UDP协议

Posted 2021-04-16 给产品经理讲技术

在IP协议栈的运输层，有两个明星协议，一个是TCP，另一个也是TCP是UDP。

关于TCP协议，持续关注果果的同学会立即会出现这么一个概念：可靠。关于TCP协议的可靠性，在《》文章里有详细的描述。但它的另一个兄弟UDP，却有一个「不靠谱」的名声。

UDP（User Datagram Protocol）的中文名是「用户数据包协议」。与TCP协议一样，负责将上层应用数据从网络的一端传输到另一端。

当应用程序在「应用层」生成了对应的网络数据后，UDP协议会将数据拆分为多段，把每段都放到一个UDP数据包中，然后交由网络层的IP协议发送到网络。

正如我们把TCP的传输过程比喻成发快递，我们也可以把UDP协议的传输过程比作是发平信。我们把信（数据）写好，放到信封（UDP数据包）里，然后出门把信封塞到邮筒中。然而是否会有邮递员来取这封信，信在运输的过程中是否丢失，我们就不得而知了。

UDP协议在传输前没有建立连接的过程，当数据包从主机发出后，这个数据包与该主机就再也没有任何关系，这就让数据包的发送过程无法追溯，正如我们无法问邮筒「喂，邮递员来取信了吗？」

关于UDP有多不靠谱，国外网友做了这样的一个实验：

用分别位于洛杉矶（LA）、阿姆斯特丹（NLD）、东京（JPN）和新泽西州（NJ1、NJ2）的5台服务器在7个小时内互相发送UDP数据包，然后计算每台服务器上数据包的接收率如下:

表里的数据应该会让大部分同学大吃一惊，除了LA到NJ的接收率在98%，其余服务器的接收率都接近100%。看来这个UDP协议并不像传说中的这么不靠谱。

虽然经过试验证明，UDP的「可靠性」可以接近100%，但是考虑到UDP传输的无序性，接收方要维护接收到的UDP数据包的顺序，处理算法的优劣，将直接影响到上层应用的质量。

由于不会建立连接，所以UDP协议的传输过程是不可靠并且是无序的。但也正是因为不需要冗余的信息保证传输的可靠性和顺序，UDP报文会比TCP报文小，网络设备处理起来也会比较快。在一些网络状况良好的环境中，传输一些对可靠性要求不高的数据，UDP在性能上比TCP有优势。这也应了一句老话——尺有所短寸有所长。