2.2.3、UDP用户数据报协议

UDP是一种面向无连接的传输层协议，不具有可靠性的数据报协议。UDP基本就是TCP协议的简化版，与TCP相比占用空间不大，占用的网络资源更少。相比TCP，不对数据段进行排序，不等待确认应答，也不检查数据段，所以称为不可靠协议。在传输数据前也不建立虚电路与接收方联系，这个特点也被称为无连接协议。

前面对TCP可靠性的几个特点作了说明，传输数据时实施的顺序控制和重发控制、流量控制、拥塞控制功能。这些UDP都没有，UDP不保证可靠交付，尽最大努力交付，没有确认应答，容忍丢失部分数据。UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

UDP的应用场景，对于实时性要求比较高，常用的软件聊天软件，网络游戏、视频播放，IP电话、视频会议、直播等，可以容忍一定的丢包率，在即时性要求很高的应用里如果使用TCP协议，每个数据段等待数据的确认应答，再传输，会造成画面或声音的卡顿，娱乐性的实用性体验很差。使用UDP协议包括：TFTP、SNMP、NFS、DNS、BOOTP。

UDP报文格式:

源端口和目的端口
UDP源端口（Source Port）：16位2字节，标识客户主机正在运行的应用程序。
UDP目的端口（Destination Port）：16位2字节，连接的目标主机的应用程序。

长度：UDP报头和UDP数据的总长度。

校验和：UDP报头和UDP数据的校验和，检测UDP数据报在传输中是否有错，有错则丢弃。

UDP抓包图：
在这里插入图片描述
现在新的一种UDP-Lite，在原有的UDP机能上进行了扩展，在UDP通信中如果校验和出现错误，所收到的包将被全部丢弃，UDP-Lite在计算校验和
的范围可以由应用自行决定，有了这样的机制，就可以只针对不允许发生错误的部分进行校验和的检查。对于其它部分，就是发生了错误，也会忽略
不计。这个包也不会被丢弃，而是直接传给应用层处理。

2.3、网络层

网络层也称为因特网层，功能是寻址和路由选择，包含了IPv4、IPv6、ICMP、ARP、RIP、OSPF、BGP等协议。与OSI 参考模型中的第3层相似。

寻址是通过IP因特网协议实现。路由选择就是通过IP协议查看每个分组的IP地址，使用路由表选择最佳路径将分组数据发往目的地，RIP、OSPF、BGP等属于路由选择协议。

2.3.1、IP因特网协议

IP(Internet Protocol,因特网协议),地址信息叫做IP地址，是分配给IP网络中每台机器的数字标识符，它指出了设备在网络中的具体位置。IP地址是软件地址(逻辑地址)，而不是硬件地址。

在这里插入图片描述

在因特网中给每台电脑设备和其它设备都配置一个唯一的地址，才能正常通信，使数据能正常的转发。在 TCP/IP 通信中使用 IP 地址识别主机和路由器。在网络接口层交换机不需要 IP 地址。

IP属于无连接型传输，在数据包发送之前，不需要建立与对端目标地址的连接。TCP的面向连接是先与目标端口建立连接，得到确认应答才开始传输数据包。

IP接收来自传输层的数据段，作为数据部分，并封装 IP 头部信息。目的 IP 地址和源 IP 地址，以及上层协议类型信息等头部信息。根据需要将其划分成数据报（分组）。

数据报分组是指两个过程，分片和重组。即发送端主机进行分片，接收端主机进行重组。早期是由路由器进行分片，随着互联网的发展，网络数据传输不断加快，路由器已不能适应。现在分片工作由主机完成。是否分片是根据最大传输单元（MTU）来决定，每个不同类型的数据链路，最大传输单元（MTU）不同，以太网默认是MTU是1500字节。