1、UDP 概述
UDP只在 IP的数据包服务 之上增加了一点功能,这就是复用
和分用
的功能以及差错检测
的功能。
UDP的主要特点:
序号 |
特点 |
描述 |
1 |
无连接 |
发送数据之前不需要建立连接 ,因此减少了开销 (overhead)和发送数据之前的时延 (delay) |
2 |
使用尽最大努力交付 |
不保证可靠交付,因此 主机不需要维持复杂的 连接状态表 |
3 |
面向报文 (Message ) |
发送方 的UDP对应用程序交下来的报文 (Message ),在添加首部 (header )后就向下交付网络层 ,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。应用层交给UDP多长的报文,UDP就照样发送,一次发送一个报文。
接收方 的UDP,对网络层交上来的UDP用户数据报,在去除首部 后就原封不动地交付上层的应用进程 。
UDP一次交付一个完整的报文 。若报文 太长,UDP把它交给IP层后,IP层在传送时可能要进行分片,这会降低IP层的效率 |
4 |
没有拥塞控制 |
网络出现的拥塞 [se](Congestion )不会使源主机的发送速率 降低。
这对实时应用 是很重要的。很多的实时应用(如IP电话,实时视频会议等)要求源主机以恒定的速率 发送数据,并且允许在网络发生拥塞 是丢失一些数据,但却不允许数据有太大的时延。UDP正好适合这种要求。 |
5 |
- |
支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信 |
6 |
UDP的首部开销小 |
只有8个字节 ,比TCP 的20个字节 的首部要短。 |
虽然某些实时应用需要使用没有拥塞控制
的UDP,但当很多的源主机同时都向网络发送高速率的实时视频流
时,网络就有可能发生拥塞
,结果大家都无法正常接收。因此,不使用拥塞控制功能的 UDP有可能会引起网络产生严重的拥塞问题
。
还有一些使用UDP的实时应用,需要对UDP的不可靠的传输进行适当的改进,以减少数据的丢失。在这种情况下,应用进程本身可以在不影响应用的实时性的前提下,增加一些提高可靠性的措施,如采用前向纠错
或重传
已丢失的报文。
2、UDP的 首部格式(header)
用户数据报UDP有两个字段:数据字段
和首部字段
。
首部字段
很简单,只有8个字节,由4个字段组成,每个字段的长度都是两个字节。
各字段(Field)意义如下:
序号 |
字段(Field) |
描述 |
1 |
源端口 |
源端口号。 在需要对方回信时选用。不需要时可用全0 。 |
2 |
目的端口 |
目的端口号。 这在终点交付报文 时必须使用。 |
3 |
长度 |
UDP用户数据报的长度,其最小值是8(仅有首部) |
4 |
校验和 |
检测UDP用户数据报 在传输中是否有错,有错就丢弃。 |
UDP用户数据报的 首部
和 伪首部
:
传输层
从IP层
收到UDP数据报
时,就根据首部中的目的端口
,把UDP数据报
通过相应的端口
,上交最后的终点:应用进程
。
如果 接收方UDP发现收到的报文中的目的端口号
不正确,就丢弃
该报文,并由网际控制报文协议
ICMP 发送【端口不可达
】差错报文给发送方。
请注意,虽然在UDP之间的通信要用到其端口号
,但由于UDP的通信是无连接的,因此不需要使用套接字
(TCP
之间的通信必须要在两个套接字
之间建立连接
)。
UDP用户数据报 首部中 校验和 的计算方法有些特殊。在计算校验和时,要在UDP用户数据报之前增加12个字节
的伪首部
。所谓【伪首部】是因为这种伪首部并不是UDP用户数据报真正的首部。只是在计算校验和时,临时添加
在UDP用户数据报前面,得到一个临时的UDP用户数据报。校验和就是按照这个临时的UDP用户数据报来计算的。
伪首部既不向下传输
,也不向上递交
,而仅仅是为了计算校验和
。