UDP报头概述和应用开发

1.UDP简介

UDP是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据包协议，是OSI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。

UDP报头由4个域组成，每个域占用2B，主要由源端口号、目标端口号、数据报长度、校验值组成。

UDP使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。UDP和TCP正是采用这一机制实现对同一时刻内多项应用发送和接收数据的支持。数据发送一方（可以是客户端或服务器端）将UDP数据报通过源端口发送出去，数据接收一方通过目标端口接收数据。有的网络应用只能使用预先为其预留或注册的静态端口，另外一些网络应用则可以使用未被注册的动态端口。因为UDP报头使用2B存放端口号，所以端口号的有效范围是0～65535。一般来说，大于49151的端口号都代表动态端口。

数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总字节数。因为报头的长度是固定的，所以该域主要被用来计算可变长度的数据部分（又称为数据负载）。数据报的最大长度根据操作环境的不同而不同。从理论上说，包含报头在内的数据报的最大长度为65535B。不过，一些实际应用往往会限制数据报的大小，有时会降低到8192B。

UDP使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在数据发送方通过特殊的算法计算得出，在传递到接收方之后需要再重新计算。如果某个数据报在传输过程中被第三方篡改或者由于线路噪声等原因受到损坏，发送和接收方的校验计算值将不会相符，由此UDP可以检测是否出错。这与TCP是不同的，UDP要求必须具有校验值。

许多链路层协议都提供错误检查，包括流行的以太网协议，其原因是链路层以下的协议在源端和终端之间的某些通道可能不提供错误检测。虽然UDP提供错误检测，但检测到错误时，UDP不做错误校正，只是简单地把损坏的消息段扔掉，或者给应用程序提供警告信息。

2.UDP的特性(www.xing528.com)

（1）UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

（2）由于传输数据不建立连接，也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

（3）UDP信息包的标题很短，只有8B，相对于TCP的20B信息包的额外开销很小。

（4）吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

（5）UDP尽最大可能交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表。

（6）UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交付的报文，在添加首部后就向下交付给IP层，既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择合适的报文大小。

虽然UDP是一个不可靠的协议，但它是分发信息的一个理想协议。例如，在屏幕上报告股票市场、在屏幕上显示航空信息等。UDP也用在路由信息协议（RoutingInformation Protocol，RIP）中修改路由表。在这些应用场合下，如果有一个消息丢失，在几秒之后另一个新的消息就会替换它。