UDP 的报文结构及注意事项

小灰灰 2024-03-23 12:18 25阅读 0赞

#### UDP 的报文结构及注意事项 ####

*  UDP的特点
 *  UDP协议报文结构
 *   *  UDP报文长度
     *  校验和
 *  TCP/UDP对比

## UDP的特点 ##

*  无连接：知道对端的IP和端口号就直接进行传输，不需要建立连接。
 *  不可靠：即使因为网络故障等原因无法将数据报发送给接收端，UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息。
 *  全双工：即可以接收数据报，也可以发送数据报
 *  面向数据报：应用层交给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并。

用UDP传输100个字节的数据：

> 如果发送端一次发送100个字节，那么接收端也必须一次接收100个字节；而不能循环接收10次，  
> 每次接收10个字节。

## UDP协议报文结构 ##

示例图: ![在这里插入图片描述][e1d40d0dc1a849689b8f761f21f24ff3.png_pic_center]

> 对于UDP来说，报头一共有8个字节，分成源端口，目的端口，UDP报文长度，和检验和这四个部分（每个部分2个字节）

### UDP报文长度 ###

一个UDP数据报，最大只能传输64KB的数据

> 经典面试题一：如果传输超过64KB的数据，该如何设计？  
> 第一种方案（不推荐）：通过代码的方式针对应用层数据报进行手动的分包，拆分成多个包通过多个UDP数据报进行传输。（此方法比较麻烦）  
> 第二种方案（推荐）:不用UDP,换成TCP(TCP没有这样的限制)

> 经典面试题二：如果一定要基于传输层UDP协议，来实现一个可靠传  
> 输，应该如何设计？(参考TCP的可靠性机制在应用层实现类似的逻辑)
> 
>  *  引入序列号，保证数据顺序；
>  *  引入确认应答，确保对端收到了数据；
>  *  引入超时重传，如果隔一段时间没有应答，就重发数据； ……

### 校验和 ###

> **原因**：网络传输过程中，可能会受到一些干扰，在这些干扰下就可能出现“比特翻转“的情况”，导致数据的含义发生改变。  
> **作用**：验证传输的数据是否正确  
> **基本原理**：发送方把要发送的数据计算出校验和（checksum1），接收方收到数据就把数据按照同样的方式再计算一遍检验和（checksum2），如果结果和发送方发来的校验和一致，说明数据传输没有出错，否则代表数据出错。

## TCP/UDP对比 ##

归根结底，TCP和UDP都是程序员的工具，什么时机用，具体怎么用，还是要根据具体的需求场景去判定。

*  TCP用于可靠传输的情况，应用于文件传输，重要状态更新等场景；
 *  UDP用于对高速传输和实时性要求较高的通信领域，例如，早期的QQ，视频传输等。另外UDP可以用于广播。

[e1d40d0dc1a849689b8f761f21f24ff3.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/0fe4306a62c741fab329c9ca57f486c8.png