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概述

        UDP 是無連接,、不可靠的數(shù)據(jù)報傳輸層協(xié)議,，為應用程序發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報，只是將數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機,，但并不保證數(shù)據(jù)報能夠到達另一端,，任何必須的可靠性都由應用程序提供。在 UDP 情況下,，雖然可以確保發(fā)送消息的大小,，卻不能保證消息一定會達到目的端。沒有超時和重傳功能,，當 UDP 數(shù)據(jù)封裝到 IP 數(shù)據(jù)報傳輸時,，如果丟失,，會發(fā)送一個 ICMP 差錯報文給源主機。

        即使出現(xiàn)網(wǎng)絡阻塞情況,，UDP 也無法進行流量控制,。此外，傳輸途中即使出現(xiàn)丟包,，UDP 也不負責重發(fā),，甚至當出現(xiàn)包的到達順序雜亂也沒有糾正的功能。若需要這些細節(jié)控制,，則必須交給 UDP 的應用程序去處理,。

UDP 首部

        UDP 首部由源端口號、目標端口號,、UDP 包長度以及檢驗和組成,。UDP 首部只有 8 字節(jié)，每個部分 占 16 位,。其結構如下圖所示：

      --源端口號：表示發(fā)送端的端口號,，字段長度為 16 位。該字段是可選的,，有時可能不會設置源端口號,，沒有源端口號時該字段的值設為 0。此時,，可用于不需要返回的通信中,；

      --目標端口號：表示接收端的端口號，字段長度為 16 位,；

      --UDP 包長度：該字段保存了 UDP 首部的長度與 UDP 數(shù)據(jù)的字節(jié)長度之和,，該字段的最小值為 8 字節(jié)，IP 數(shù)據(jù)報是指數(shù)據(jù)報總的長度,，因此,，UDP 數(shù)據(jù)報長度是總的長度減去 IP 首部的長度；

      --檢驗和：檢驗和是為了提供可靠的 UDP 首部和數(shù)據(jù)而設計,；

檢驗和

        首先先說明計算 UDP 檢驗和引入 UDP 偽首部的原因,。在前面介紹《TCP 與 UDP 協(xié)議基本概述》中說到，為了防止相同端口號之間通信混亂,，TCP/IP 或 UDP/IP 通信中通常采用 5 個信息來識別一個通信,。它們分別是“源 IP 地址”、“目的 IP 地址”,、“協(xié)議號”,、“源端口號”、“目標端口號”。只要其中某一項不同,，則被認為是其他通信,。然而在 UDP 首部中只有源端口號和目的端口號，余下的 3 項都包含在 IP 首部中,。假如其他 3 項信息（協(xié)議號、源 IP 地址,、目的 IP 地址）被破壞,，可能會導致無法正確接收到所需要的包（即可能收不到需要的包，而收到不該收的包）,。為了避免這類問題的出現(xiàn),，有必要驗證一個通信中必要的 5 項識別碼是否正確。因此,，在檢驗和的計算中引入了偽首部信息,，UDP 偽首部為 12 字節(jié)，它包含 IP 首部的一些字段,，其目的是讓 UDP 兩次檢查數(shù)據(jù)是否已正確到達目的地,。

        在 IP 首部的檢驗和中，只需對 IP 首部進行檢驗,，而 UDP 和 TCP 的檢驗和,，對 UDP 首部和 UDP 數(shù)據(jù)或者 TCP 首部和 TCP 數(shù)據(jù)都進行檢驗。UDP 的檢驗和是可選的,，而 TCP 的檢驗和是必須的,。

        UDP 檢驗和是一個端到端的檢驗和，它由發(fā)送端計算,，然后由接收端驗證,。其目的是為了發(fā)現(xiàn) UDP 首部和數(shù)據(jù)在發(fā)送端到接收端之間發(fā)生變化。如果 UDP 數(shù)據(jù)報的發(fā)送端沒打開 UDP 校驗和,，而接收端計算校驗和有差錯,，那么 UDP 數(shù)據(jù)報將會被丟掉，不產(chǎn)生任何差錯報文,。

最大 UDP 數(shù)據(jù)報長度

       理論上 IP 數(shù)據(jù)報的最大長度為 65535 字節(jié),，去除 20 字節(jié)的 IP 首部和 8 個字節(jié)的 UDP 首部，因此 UDP 數(shù)據(jù)報的最大長度為 65507 字節(jié),。但是,，大多數(shù)實現(xiàn)所提供的長度比這個最大值小。由于 UDP 最大數(shù)據(jù)報的限制,，大于這個限制的數(shù)據(jù)報會被截斷,，從而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，且不會有任何數(shù)據(jù)丟失的通知。一般有兩個因素的限制：

1. 應用程序可能會受到其程序接口的限制,，一些 API 的實現(xiàn)中可能有限定 UDP 數(shù)據(jù)報的最大長度,。另外，現(xiàn)在大部分系統(tǒng)都默認提供了可讀寫大于 8192 字節(jié)的 UDP 數(shù)據(jù)報,。
2. 受限于 TCP/IP 內核的實現(xiàn),，可能存在一些實現(xiàn)特性，使 IP 數(shù)據(jù)報長度小于 65535 字節(jié),。

參考資料：

《TCP/IP 詳解》
《圖解 TCP/IP》