数据通讯与网络 第五版第24章 传输层协议-UDP协议部分要点

24.1 介绍

　　本章节主要集中于传输层协议的解读，图24.1展示TCP、UDP、SCTP在TCP\IP协议栈的位置

24.1.1 服务（Service）

　　每个协议都提供不同的服务，所以应该合理正确的使用

　　UDP：UDP 是一种不可靠，不面向连接的协议，UDP具有简单，高效的特点，传输过程中的差错控制有应用层来提供

　　TCP：TCP是一个可靠，面向连接的协议，适用于那种对传输可靠性要求较高的应用

　　SCTP：是一个新的传输层协议，结合了UDP和TCP两者之间的特征

24.1.2 端口号（Port Number）

　　像之前章节讨论一样，传输层在协议中承担几个任务。第一是提供基于过程到过程的通讯，这个过程使用端口号来完成，在传输层中，端口号提供了端对端的地址信息，从而允许该层使用多路复用和多路分解。表格24.1 给出了这三种协议比较常见的端口号

24.2 用户数据报协议（USER DATAGRAM PROTOCOL）

　　UDP一种不需要连接，不可靠的通讯协议。UDP协议较为简单，如果一个程序想要发送对可靠性要求不高的数据，它可以使用UDP，使用UDP协议发送信息时，发送者和接受者之间的交互会比用TCP协议发送要少。

24.2.1 用户数据报（user datagram）

　　UDP 数据包，简称用户数据报，拥有8个字节固定长度的头部，包括四个字段，每个字段2个字节，图24.2 给出了数据报的格式，前两个字段定义了源地址和目的地址的端口号，第三个字段定义了数据报的整个长度，即头部加上数据的长度，数据长度理论上可以达到65535字节，但是实际的长度会比这个少，因为IP数据包的长度最大为65535字节，最后一个字段是可选的校验码

24.2.2 UDP服务

过程到过程的通讯（Process-to-Process Communication）

　　UDP使用socket地址提供基于过程到过程的通讯，结合了ip地址和端口号

不需面向连接的服务（Connectionless Service）

　　UDP提供不需连接的服务，意味着每个数据报都是一个独立的数据报，即使源地址是一样的，数据报间是没有关联的，数据报不会进行编号，和TCP不同，UDP通讯没有连接创建和连接终止过程，意味着数据报可以在不同的链路进行传输。UDP不能把像TCP一样进行数据流的传输，你也不用指望UDP能把数据切块传输，而且，要传输的数据长度要小于65507字节（65535-8(UDP头)-20（IP头））

流量控制（Flow Control）

　　UDP是一个简单的协议，不存在流量控制，接受者接收数据是可能溢出的，所以使用UDP的应用应该提供流量控制，需要的话。

错误控制（Error Control）

　　UDP没有错误控制机制，除了校验码之外。这个意味着发送方不知道数据是否丢失或者损坏。当接受者通过校验码发现数据错误时，数据报就会被丢弃，这个丢弃过程是不会通知发送方的。如果需要的话，使用UDP协议的程序自身一个考虑这个问题。

校验和（Checksum）

　　UDP数据报校验和的计算涉及三个部分：伪头部、UDP头部和数据。伪头部是IP数据包头的部分信息，数据报进行校验和计算时，会把伪头部默认填充0。

阻塞控制（Congestion Control）

　　UDP没有提供阻塞控制服务，UDP假设数据报在通讯链路中不存在阻塞。这个假设在如今通讯组或许是不正确的，因为如今UDP一般用于实时的视频和音频传输

24.2.3 UDP应用

　　UDP的典型特征：1、不需要连接，2、缺乏冲突控制。虽然UDP是一种不可靠的通讯协议，但是有些应用却更偏向与UDP，如DNS，DNS需要发送一个短的请求到服务器，并且需要接受一个快速的响应，请求和响应的数据在一个数据报中就可以封装起来，不用考虑发送的顺序问题。像SMTP电子邮箱服务就不能使用UDP服务了，因为发送的信息可能很长，需要分包处理，而且还需要考虑发送的顺序问题，UDP协议无法处理。