《TCP/IP协议族》——UDP

比眉伴天荒 2022-06-02 03:51 210阅读 0赞

*《TCP/IP协议族》（第三版） 第11章 用户数据报（UDP） 学习笔记*

# 目录 #

**1、UDP**  
**2、运输层通常的责任**  
**3、端口号**  
**4、UDP长度**  
**5、检验和**  
**6、UDP服务**  
**7、UDP的适用范围**  
**8、UDP软件包**

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1、UDP

> 全称为User Datagram Protocol用户数据报协议

2、运输层通常的责任：

> 1）创建进程到进程的通信  
> 2）在运输层提供控制机制  
> 3）和接收站建立连接，把数据流分割成为可运输的单元，标号并逐个发送

3、端口号

> 1）熟知端口：0~1023，由ICANN指派和控制  
> 2）注册端口：1024~49151，可在IANA注册以防重复  
> 3）动态端口：49152~65535，不指派或注册
> 
> 短暂端口号：CS模型中，客户生存时间较短，一般端口号取1023~65535
> 
> UNIX中，熟知端口存储在/etc/services中，可通过命令`$grep ftp /etc/services`查看。

4、UDP长度

> 1）长度字段为16位，可定义范围0~65535字节。总长度要小于65535字节，因为UDP用户数据报要放在IP数据报中，IP数据报最大长度为65535字节。  
> 2）UDP长度字段可通过IP总长度-IP首部长度计算得到，但UDP协议设计者认为设计这一字段更好。IP软件将UDP用户数据报交付给UDP层时，已剥去IP首部。

5、检验和

> 1）检验和计算要加入伪首部，形式与IP首部后12字节相似，其中某些字段要全填0。伪首部包括源IP地址、目的IP地址、协议字段、UDP总长度。  
> 2）加入伪首部是为了避免IP首部错误，用户数据报被交付至错误主机。  
> 3）伪首部中各行顺序对计算检验和没有影响。  
> 4）检验和可选，不计算检验和则检验和字段填0。计算出的检验和永远不会是全0，因为在反码算术运算中求和结果不可能全为1（?）。

6、UDP服务

> 1）无连接服务  
> 使用UDP的进程不能向UDP发送数据流，因为UDP并不能将数据流分割为多个用户数据报。  
> 相反，每一请求必须足够小，能够装入到一个用户数据报中。
> 
> 2）缺少差错控制和流量控制  
> 这意味着使用UDP的进程必须提供这些机制。
> 
> 3）拆装和封装  
> 封装时，进程、UDP和IP之间除了传递数据还要传递一对套接字地址。  
> 拆装时，IP向UDP传递用户数据报与IP目的、源地址，UDP向接收进程传递应用数据和套接字地址。
> 
> 4）排队
> 
> A.客户端  
> 进程启动时，其从操作系统请求得到一个端口号。  
> 每个进程有一个入队列。  
> 每个进程有一个出队列，或者没有出队列（?）。  
> 进程终止时，队列被撤销。  
> 出队列溢出时，操作系统要求客户进程在继续发送报文之前要等待。  
> 入队列溢出时，UDP丢弃用户数据报，并请求向服务端发送端口不可达报文。
> 
> B.服务器端  
> 最简单的形式是，服务器开始运行时就用熟知端口创建入队列和出队列。只要服务器在运行，队列就一直打开。

7、UDP的适用范围

> 1）适用于**需要简单的请求-响应通信**，**较少考虑流量控制和差错控制**的进程。  
> 2）适用于**具有内部流量控制和差错控制的进程**，如简单文件传送协议**TFTP**。  
> 3）**多播和广播**内嵌在UDP软件中，但没有在TCP软件中。  
> 4）可用于**管理进程**，如**SNMP**。  
> 5）可用于某些**路由选择更新协议**，如**RIP**.  
> 6）不适用于需要传送成块数据的进程，如FTP。

8、UDP软件包

> 1）简化的UDP软件包包括5个构件：
> 
>  *  一个控制块列表
>  *  若干个输入队列
>  *  一个控制块模块
>  *  一个输入模块
> 
> 2）控制模块负责管理控制块表。