UDP：简单而不可靠的传输协议

"TCP/IP详解卷 协议 第11章 UDP：用户数据报协议" 在计算机网络中，UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的、不可靠的传输层协议，它是TCP/IP协议簇的一部分。相较于TCP，UDP更注重速度和效率，牺牲了数据的可靠性和顺序保证。 11.1 引言 UDP是一个简单的协议，它不对数据进行分组重组，也不提供重传机制。应用程序通过UDP发送的数据报会被封装进IP数据报中，每个UDP数据报对应一个IP数据报。由于UDP不保证数据包的可靠传输，因此可能会出现数据丢失、重复或乱序的情况。然而，这并不意味着UDP没有应用场景，某些实时性要求高的应用，如在线游戏、视频会议和DNS查询，更倾向于使用UDP，因为它具有更低的延迟。 11.2 UDP首部 UDP首部包含了四个字段： - 源端口号：标识发送数据的进程，16位长度。 - 目的端口号：标识接收数据的进程，16位长度。 - UDP长度：包括首部和数据部分的总字节数，最小值为8字节（仅首部）。 - UDP检验和：用于检测传输过程中可能出现的错误，16位长度。 端口号的使用是独立于TCP的，即使TCP和UDP提供了相同的服务，也可能会选择相同的端口号，但这不是强制性的，而是为了方便。 11.3 UDP与IP数据报的关系 UDP数据报被直接封装在IP数据报的数据字段中，IP数据报负责将UDP数据报从源主机传输到目标主机。IP数据报的长度字段包含整个IP数据报的大小，而UDP长度字段只表示UDP首部和数据的总长度。如果UDP数据报的长度超过了网络的MTU（最大传输单元），则会在传输过程中进行分片，这是IP层处理的任务。 11.4 UDP的特性与应用场景 由于UDP不提供流量控制、拥塞控制和重传机制，因此适用于对数据完整性要求不高的场景。例如，实时音视频传输（如RTP）和域名系统（DNS）查询等。在这些应用中，快速响应和低延迟往往比数据的完整性更为重要。 UDP是一个轻量级的协议，适合对实时性和效率有较高要求的应用，但不适合那些需要保证数据完整性和顺序的场景。在设计使用UDP的应用时，开发者需要自己实现数据的可靠性保证和错误恢复机制。在第17章中，我们将进一步探讨TCP和UDP的选择，以及哪些类型的应用程序更适合使用UDP。