2.2  UDP无连接传输

UDP是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据包协议，是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，它是IETF RFC 768的UDP正式规范。

2.2.1  UDP协议基础（1）

在本节的内容中，将简单讲解UDP协议的基本知识。

1. 使用UDP

在选择使用协议的时候，选择UDP必须谨慎。在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性--它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如我们聊天用的ICQ和QQ就是使用UDP协议的。

2. UDP的特点

(1) UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当想传送时，就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段。

(2) 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

(3) UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

(4) 吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

(5) 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链接状态表(这里面有许多参数)。

(6) 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给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此应用程序需要选择合适的报文大小。

3. UDP结构

UDP数据报首部的结构如图2-7所示。

图2-7  UDP数据报首部的结构

(1) 源端口(Source Port)和目的端口(Destination Port)字段包含了16比特的UDP协议端口号，它使得多个应用程序可以多路复用同一个传输层协议--UDP协议，仅通过不同的端口号来区分不同的应用程序。

(2) 长度(Length)字段记录了该UDP数据包的总长度(以字节为单位)，包括8字节的UDP头和其后的数据部分。最小值是8(即报文头的长度)，最大值为65535字节。

(3) UDP校验和(Checksum)的内容超出了UDP数据报文本身的范围，实际上，它的值是通过计算UDP数据报及一个伪包头而得到的。但校验和的计算方法与通用的一样，都是累加求和。

UDP报文数据部分最大长度为65535-20(IP头部长度)-8(UDP头部长度)=65507字节。