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[网络协议]用户数据报UDP,UDP怎么实现可靠性传输

用户数据报协议UDP

UDP的主要特点是:

  • UDP无连接的,即发送数据之前不需要建立连接,因此减少了开销和发送数据之前的时延。
  • 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连接状态表。
  • UDP面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界也就是说,应用层交给UDP多长的报文,UDP就照样发送,即一次发送一个报文,如图5-4所示。在接收方的UDP,对IP层交上来的UDP用户数据报,在取出首部后就原封不动地交付给上层的应用进程。也就是说,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。反之,若报文太短,UDP把它交给IP层后,会使IP数据报的首部相对长度太大,这也降低了IP层的效率。
  • UDP没有拥塞控制:因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。
  • UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信
  • UDP的首部开销小,只有8个字节,比TCP的20个字节要小。

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,由四个字段组成,每个字段的长度都是两个字节。各字段意义如下:

  • 源端口号。
  • 目的端口号。在终点交付报文时必须使用。
  • 长度,UDP用户数据报的长度
  • 检验和,检验UDP在传输中是否有错,有错就丢弃。

当运输层从IP层收到UDP数据包时,就根据首部中的目的端口,把UDP数据报通过相应的端口,交付给应用进程。

如果接放方UDP发现收到的报文中的目的端口号不正确(即不存在对应于该端口号的应用进程),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。

UDP不存在粘包问题

UDP怎么实现可靠传输

在应用层模仿传输层TCP的可靠性传输

  • 添加发送和接收缓冲区,主要是用户超时重传
  • 添加超时重传机制
  • 添加seq/ack机制,确保数据发送到对端
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