udp用户数据报协议

Posted 2020-10-02 cnsdhzzl

　　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。

 

　　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。

 

　　每个UDP报文分UDP报头和UDP数据区两部分。报头由四个16位长（4个域组成，其中每个域各占用2个字节)字段组成，分别说明该报文的源端口、目的端口、报文长度以及校验值。

 

服务端

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UdpServer {
    public static void main(String[] args)throws IOException{  
        String str_send = "Hello UDPclient";  
        byte[] buf = new byte[1024];  
        //服务端在3000端口监听接收到的数据  
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(3000);  
        //接收从客户端发送过来的数据  
        DatagramPacket dp_receive = new DatagramPacket(buf, 1024);  
        System.out.println("server is on，waiting for client to send data......");  
        boolean f = true;  
        while(f){  
            //服务器端接收来自客户端的数据  
            ds.receive(dp_receive);  
            System.out.println("server received data from client：");  
            String str_receive = new String(dp_receive.getData(),0,dp_receive.getLength()) +   
                    " from " + dp_receive.getAddress().getHostAddress() + ":" + dp_receive.getPort();  
            System.out.println(str_receive);  
            //数据发动到客户端的3000端口  
            DatagramPacket dp_send= new DatagramPacket(str_send.getBytes(),str_send.length(),dp_receive.getAddress(),9000);  
            ds.send(dp_send);  
            //由于dp_receive在接收了数据之后，其内部消息长度值会变为实际接收的消息的字节数，  
            //所以这里要将dp_receive的内部消息长度重新置为1024  
            dp_receive.setLength(1024);  
        }  
        ds.close();  
    }  
}

客户端

import java.io.IOException;
import java.io.InterruptedIOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UdpClient {
    private static final int TIMEOUT = 5000;  //设置接收数据的超时时间  
    private static final int MAXNUM = 5;      //设置重发数据的最多次数  
    public static void main(String args[])throws IOException{  
        String str_send = "Hello UDPserver";  
        byte[] buf = new byte[1024];  
        //客户端在9000端口监听接收到的数据  
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9000);  
        InetAddress loc = InetAddress.getLocalHost();  
        //定义用来发送数据的DatagramPacket实例  
        DatagramPacket dp_send= new DatagramPacket(str_send.getBytes(),str_send.length(),loc,3000);  
        //定义用来接收数据的DatagramPacket实例  
        DatagramPacket dp_receive = new DatagramPacket(buf, 1024);  
        //数据发向本地3000端口  
        ds.setSoTimeout(TIMEOUT);              //设置接收数据时阻塞的最长时间  
        int tries = 0;                         //重发数据的次数  
        boolean receivedResponse = false;     //是否接收到数据的标志位  
        //直到接收到数据，或者重发次数达到预定值，则退出循环  
        while(!receivedResponse && tries<MAXNUM){  
            //发送数据  
            ds.send(dp_send);  
            try{  
                //接收从服务端发送回来的数据  
                ds.receive(dp_receive);  
                //如果接收到的数据不是来自目标地址，则抛出异常  
                if(!dp_receive.getAddress().equals(loc)){  
                    throw new IOException("Received packet from an umknown source");  
                }  
                //如果接收到数据。则将receivedResponse标志位改为true，从而退出循环  
                receivedResponse = true;  
            }catch(InterruptedIOException e){  
                //如果接收数据时阻塞超时，重发并减少一次重发的次数  
                tries += 1;  
                System.out.println("Time out," + (MAXNUM - tries) + " more tries..." );  
            }  
        }  
        if(receivedResponse){  
            //如果收到数据，则打印出来  
            System.out.println("client received data from server：");  
            String str_receive = new String(dp_receive.getData(),0,dp_receive.getLength()) +   
                    " from " + dp_receive.getAddress().getHostAddress() + ":" + dp_receive.getPort();  
            System.out.println(str_receive);  
            //由于dp_receive在接收了数据之后，其内部消息长度值会变为实际接收的消息的字节数，  
            //所以这里要将dp_receive的内部消息长度重新置为1024  
            dp_receive.setLength(1024);     
        }else{  
            //如果重发MAXNUM次数据后，仍未获得服务器发送回来的数据，则打印如下信息  
            System.out.println("No response -- give up.");  
        }  
        ds.close();  
    }
}