网络协议 - UDP 协议详解

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了网络协议 - UDP 协议详解。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

基于TCP和UDP的协议非常广泛,所以也有必要对UDP协议进行详解。

UDP概述

UDP(User Datagram Protocol)即用户数据报协议,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包,是一种无连接的协议。在OSI模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖,但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等,可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少,在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高,适合对可靠性要求不高的应用程序,或者可以保障可靠性的应用程序,如DNS、TFTP、SNMP等。

UDP特点

UDP提供不可靠服务,具有TCP所没有的优势:

  • UDP无连接,时间上不存在建立连接需要的时延。空间上,TCP需要在端系统中维护连接状态,需要一定的开销。此连接装入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。UCP不维护连接状态,也不跟踪这些参数,开销小。空间和时间上都具有优势。 举个例子:
    • DNS如果运行在TCP之上而不是UDP,那么DNS的速度将会慢很多。
    • HTTP使用TCP而不是UDP,是因为对于基于文本数据的Web网页来说,可靠性很重要。
    • 同一种专用应用服务器在支持UDP时,一定能支持更多的活动客户机。
  • 分组首部开销小,TCP首部20字节,UDP首部8字节。
  • UDP没有拥塞控制,应用层能够更好的控制要发送的数据和发送时间,网络中的拥塞控制也不会影响主机的发送速率。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,但是不能允许有较大的时延(比如实时视频,直播等)
  • UDP提供尽最大努力的交付,不保证可靠交付。所有维护传输可靠性的工作需要用户在应用层来完成。没有TCP的确认机制、重传机制。如果因为网络原因没有传送到对端,UDP也不会给应用层返回错误信息
  • UDP是面向报文的,对应用层交下来的报文,添加首部后直接乡下交付为IP层,既不合并,也不拆分,保留这些报文的边界。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,报文不可分割,是UDP数据报处理的最小单位。 正是因为这样,UDP显得不够灵活,不能控制读写数据的次数和数量。比如我们要发送100个字节的报文,我们调用一次sendto函数就会发送100字节,对端也需要用recvfrom函数一次性接收100字节,不能使用循环每次获取10个字节,获取十次这样的做法。
  • UDP常用一次性传输比较少量数据的网络应用,如DNS,SNMP等,因为对于这些应用,若是采用TCP,为连接的创建,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)数据的可靠传输对他们而言并不重要,TCP的拥塞控制会使他们有较大的延迟,也是不可容忍的
  • UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信

还要注意的是:

  • IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发;UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的

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。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
网络协议 - UDP 协议详解,各种各样的方法论,网络协议,udp,网络

UDP的首部格式

在计算检验和时,临时把“伪首部”和 UDP 用户数据报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和
网络协议 - UDP 协议详解,各种各样的方法论,网络协议,udp,网络

  • 源端口: 占16位、源端口号。在需要对方回信时选用。不需要时可用全0。
  • 目的端口: 占16位、目的端口号。这在终点交付报文时必须使用。
  • 长度: 占16位、UDP用户数据报的长度,其最小值是8(仅有首部)。
  • 检验和: 占16位、检测UDP用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。

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。

UDP校验

UDP校验和的计算方法和IP数据报首部校验和的计算方法相似,都使用二进制反码运算求和再取反,但不同的是:IP数据报的校验和之检验IP数据报和首部,但UDP的校验和是把首部和数据部分一起校验

发送方,首先是把全零放入校验和字段并且添加伪首部,然后把UDP数据报看成是由许多16位的子串连接起来,若UDP数据报的数据部分不是偶数个字节,则要在数据部分末尾增加一个全零字节(此字节不发送),接下来就按照二进制反码计算出这些16位字的和。将此和的二进制反码写入校验和字段。在接收方,把收到得UDP数据报加上伪首部(如果不为偶数个字节,还需要补上全零字节)后,按二进制反码计算出这些16位字的和。当无差错时其结果全为1,。否则就表明有差错出现,接收方应该丢弃这个UDP数据报。

下图是计算UDP校验和的例子:
网络协议 - UDP 协议详解,各种各样的方法论,网络协议,udp,网络
注意:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-837128.html

  • 校验时,若UDP数据报部分的长度不是偶数个字节,则需要填入一个全0字节,但是次字节和伪首部一样,是不发送的。
  • 如果UDP校验和校验出UDP数据报是错误的,可以丢弃,也可以交付上层,但是要附上错误报告,告诉上层这是错误的数据报。
  • 通过伪首部,不仅可以检查源端口号,目的端口号和UDP用户数据报的数据部分,还可以检查IP数据报的源IP地址和目的地址。 这种差错检验的检错能力不强,但是简单,速度快。

參考文章

  • 文章转自大佬 pdai 欢迎大家交流学习

到了这里,关于网络协议 - UDP 协议详解的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 前端 | (二)各种各样的常用标签 | 尚硅谷前端html+css零基础教程2023最新

    学习来源 :尚硅谷前端html+css零基础教程,2023最新前端开发html5+css3视频 系列笔记 : 【HTML4】(一)前端简介 【HTML4】(二)各种各样的常用标签 【HTML4】(三)表单及HTML4收尾 【CSS2】(四)CSS基础及CSS选择器 【CSS2】(五)CSS三大特性及常用属性 【CSS2】(六)CSS盒子模型

    2024年02月16日
    浏览(56)
  • 网络协议 - UDP 协议详解

    基于TCP和UDP的协议非常广泛,所以也有必要对UDP协议进行详解。 UDP(User Datagram Protocol)即用户数据报协议,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包,是一种无连接的协议。在OSI模型中,在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的

    2024年02月22日
    浏览(44)
  • 网络通信(19)-UDP协议详解

    目录 一、概述 二、内容 三、功能 四、报文格式 五、主要特点

    2024年01月25日
    浏览(47)
  • 【计算机网络】UDP协议详解

    目录 前言       端口号的拓展 端口号范围划分 netstat pidof UDP协议 UDP协议端格式 UDP的特点 面向数据报 UDP的缓冲区 UDP使用注意事项 基于UDP的应用层协议     我们前面讲完了 http和https协议 ,它们都属于 应用层 ,按照TCP/IP五层模型,我们下一层该讲解 传输层 了。传输层又

    2024年02月09日
    浏览(70)
  • 【计算机网络】TCP协议与UDP协议详解

    文章目录 一、传输层 1、1 再次理解传输层 1、2 再次理解端口号 1、2、1 端口号范围划分 1、2、2 认识知名端口号 1、3 网络常用指令netstat 与 pidof 二、UDP协议 2、1 UDP协议的报文 2、2 UDP的特点  2、3 UDP的缓冲区 三、TCP协议 3、1 TCP协议的报文 3、2 确认应答 3、3 按序到达 3、

    2024年02月08日
    浏览(51)
  • Linux网络-UDP/TCP协议详解

    2023/10/17 14:32:49 Linux网络-UDP/TCP协议详解 零、前言 一、UDP协议 二、TCP协议 1、应答机制 2、序号机制 3、超时重传机制 4、连接管理机制 三次握手 四次挥手 5、理解CLOSE_WAIT状态 6、理解TIME_WAIT状态 7、流量控制 8、滑动窗口 丢包问题 9、拥塞控制 10、延迟应答 11、捎带应答 12、面

    2024年02月07日
    浏览(55)
  • 【网络编程】TCP,UDP协议详解

    小亭子正在努力的学习编程,接下来将开启javaEE的学习~~ 分享的文章都是学习的笔记和感悟,如有不妥之处希望大佬们批评指正~~ 同时如果本文对你有帮助的话,烦请点赞关注支持一波, 感激不尽~~   目录 前言 TCP协议 TCP协议特点 TCP协议通信场景 TCP协议的几个重要机制 一、

    2023年04月19日
    浏览(53)
  • 网络传输层协议详解(TCP/UDP)

    目录 一、TCP协议 1.1、TCP协议段格式  1.2、TCP原理  确认应答机制 超时重传机制 (安全机制) 连接管理机制(安全机制)  滑动窗口  流量控制(安全机制)  拥塞控制  延迟应答(效率机制) 捎带应答(效率机制)  ​编辑面向字节流(粘包问题)  缓冲区  TCP异常情况  二、UDP协议

    2024年02月06日
    浏览(57)
  • 【网络应用层协议】【HTTP】详解HTTP与HTTPS、POST 请求与 GET请求 、TCP与UDP、cookie和session的区别

    目录 1. HTTP和HTTPS的区别 2. POST 请求与 GET 请求区别 3. TCP与UDP的区别 4. cookie和session的区别

    2024年04月14日
    浏览(49)
  • 各种数据包头的详解(tcp,udp,ipv4,ipv6)

    Osi七层参考模型: 应用层 表示层 会话层 --------前三层控制层面 --------后四层数据层面 传输层: 区分不同的流量,定义传输方式(tcp/udp),定义端口号(区分不同的服务) 网络层: 寻址,编址(ipv4地址) 数据链路层: 定义局域网的封装, Ethernet 2 IEEE802.3 封装 物理层 Tcp/ip参

    2024年02月08日
    浏览(47)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包