前言
提示:以下是本篇文章正文内容
一、UDP概述
UDP(User Datagram Protocol) :基于Internet IP协议,在IP数据报服务之上增加了很少的功能,即复用和差错检测功能
UDP特点: 1.UDP是无连接的,减少开销和发送数据之前的时延 2.UDP使用最大努力交付,即不保证可靠性交付 3.UDP是面向报文的,适合一次性传输少量数据的网络应用 4.UDP无拥塞控制,适合很多实时应用 5.UDP首部开销小 相对于TCP来说UDP为什么会存在呢?
1.UDP无须建立连接 UDP不会引入建立连接的时延,如果DNS运行在TCP而非UDP.上,那么DNS的速度会慢很多,HTTP使用TCP而非UDP,是因为对于基于文本数据的Web网页来说,可靠性是至关重要的
2.无连接状态 TCP需要在端系统中维护连接状态,此连接状态包括接收和发送缓存、拥塞控制参数和序号与确认号的参数
UDP不维护连接状态,也不跟踪这些参数,因此,某些专用应用服务器使用UDP时,一般都能支持更多的活动客户机
3.分组首部开销小 TCP有20B的首部开销,而UDP仅有8B的开销
4.应用层能更好地控制要发送的数据和发送时间 UDP没有拥塞控制,网络中的拥塞不会影响主机的发送效率,某些实时应用要求以稳定的速度发送,能容忍一些数据的丢失,但不允许有较大的时延,而UDP正好满足这些应用的需求
5.用于一次性传输较少数据的网络应用 如DNS、SNMP…对于这些应用,若采用TCP,则将为连接创建、维护和拆除带来不小的开销
UDP也常用于多媒体应用(如IP电话、实时视频会议、流媒体等),显然,可靠数据传输对这些应用来说并不是最重要的,但TCP的拥塞控制会导致数据出现较大的延迟,这是它们不可容忍的
6.提供尽最大努力的交付,即不保证可靠交付 但这并不意味着应用对数据的要求是不可靠的,因此所有维护传输可靠性的工作需要用户在应用层来完成,应用实体可以根据应用的需求来灵活设计自己的可靠性机制
7.UDP是面向报文的 发送方UDP对应用层交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层,既不合并,也不拆分,而是保留报文的边界
接收方UDP对IP层交上来UDP用户数据报,在去除首部后就原封不动地交付给上层应用进程,一次交付一个完整的报文,报文不可分割,是UDP数据报处理的最小单位
二、UDP首部
UDP报文格式: 首部字段: 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,在终点交付报文时必须使用到
3.长度:UDP数据报的长度(包括首部和数据),其最小值是8 (仅有首部)
4.校验和:检测UDP数据报在传输中是否有错,有错就丢弃
数据字段:信息
三、UDP校验
当传输层从IP层收到UDP数据报,会根据首部中的目的端口,把UDP数据报通过相应的端口上交给应用进程
这一系列都要确保在UDP上实现可靠数据传输:
1.在应用层增加可靠性机制 2.应用特定的错误恢复机制
UDP校验:检测UDP段在传输中是否发生错误(如位翻转)
发送方 (1)将段的内容视为16-bit整数
(2)校验和计算:计算所有整数的和,进位加在和的后面,将得到的值按位求反,得到校验和
(3)发送方将校验和放入校验和字段
接收方 (1)计算所收到段的校验和
(2)计算所收到段的校验和 若不相等:检测出错误,否则没有检测出错误(但可能有错误)
校验和计算示例 两个16bit的二进制相加,产生的进位放在末尾,得到所有的和之后,按位取反即可 注:最高位进位必须被加进去
总结
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