用户数据报协议UDP
1、UDP概述
用户数据报协议UDP只在IP的数据报服务之上增加了很少一点功能,这就是复用和分用的功能以及差错检测的功能。UDP的主要特点是:
(1)UDP是无连接的。
即发送数据之前不需要建立连接(当然,发送数据结束时也没有连接可释放),因此减少了开销和发送数据之前的时延。
(2)UDP使用尽最大努力交付。
即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的连接状态表(这里面有许多参数)。
(3)UDP是面向报文的。
发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付IP层。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。
(4)UDP没有拥塞控制。
因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用是很重要。很多的实时应用要求源主机以恒定的速率发送数据,并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据,但却不允许数据有太大的时延。
(5)UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
(6)UDP的首部开销小。
只有8个字节,比TCP的20个字节的首部要短。
2、UDP的首部格式
用户数据报UDP有两个字段:数据字段和首部字段。首部字段很简单,只有8个字节(图 5-5),由四个字段组成,每个字段的长度都是两个字节。各字段意义如下:
(1)源端口 。源端口号,在需要对方回信时选用,不需要时可用全0。
(2)目的端口 。目的端口号,这在终点交付报文时必须使用。
(3)长度 。UDP用户数据报的长度,其最小值8(仅有首部)。
(4)检验和 。检测UDP用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。
当运输层从IP层收到UDP数据报时,就根据首部中的目的端口,把UDP数据报通过相应的端口,上交最后的终点——应用进程。图 5-6是UDP基于端口分用的示意图。
如果接收方UDP发现收到的报文中的目的端口号不正确(即不存在对应于该端口号的应用进程),就丢亲该报文,并由网际控制报文协议ICMP发送“端口不可达”差错报文给发送方。
UDP用户数据首部中检验和的计算方法有些特殊。在计算校验和时,要在UDP用户数据报之前增加12个字节的伪首部。所谓“伪首部”是因为这种伪首部并不是UDP用户数据报真正的首部。只是在计算校验和时,临时添加在UDP用户数据报前面,得到一个临时的UDP用户数据报。检验和就是按照这个临时的UDP用户数据报来计算的。伪首部即不向下传送也不向上递交,而仅仅是为了计算校验和。