UDP 的报文结构和注意事项

本是古典何须时尚 2023-10-14 17:53 49阅读 0赞

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> **目录**
> 
> 一. UDP的特点
> 
> 二. UDP协议 
> 
> 1. UDP协议端格式
> 
> 2.UDP的报文结构 
> 
> 3. 基于UDP的应用层协议
> 
> 三. (高频面试题)

## 一. 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。

## **二. UDP****协议** ##

### **1. UDP****协议端格式** ###

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>  *  16位UDP长度，表示整个数据报（UDP首部+UDP数据）的最大长度；
>  *  如果校验和出错，就会直接丢弃；

### **2.UDP的报文结构** ###

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>  *  UDP报文主体分为两个部分:UDP报头(占8个字节)+UDP数据/UDP载荷
>  *  UPD报头:源端口号+目的端口号+包长度+校验和

> 1.  源端口号:占16位,也就是2个字节
> 2.  目的端口号:占16位,2个字节
> 3.  UDP报文长度=UDP报头(首部)+UDP载荷 ,2个字节能表示的数据范围是0~65535,也就是能够表示的报文长度是65536字节(Byte),转换成KB,65536/1024 = 64 KB 这就是一个UDP报文所能表示的最大长度.
> 4.  校验和:数据在传输的时候,本质上是0/1bit流,通过光信号或者电信号来表示,如果在传输的时候收到干扰,就可能会出现比特翻转现象.这个时候就需要校验和校验数据是否出错.

### **3. 基于****UDP****的应用层协议** ###

>  *  NFS：网络文件系统
>  *  TFTP：简单文件传输协议
>  *  DHCP：动态主机配置协议
>  *  BOOTP：启动协议（用于无盘设备启动）
>  *  DNS：域名解析协议

## 三. (高频面试题) ##

> 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)

> UDP 和TCP 的区别?
> 
>  *  **连接机制不同**：TCP 是面向连接的协议，需要在客户端和服务器之间建立一个稳定的连接，然后再进行数据传输；而 UDP 是无连接的协议，数据包可以直接发送给目标主机，不需要事先建立连接。
>  *  **数据传输方式不同**：TCP 采用可靠的数据传输方式，即在传输过程中使用序号、确认号和重传机制等控制手段来保证数据的可靠传输；而 UDP 采用不可靠的数据传输方式，数据包可能会丢失或重复，不提供数据可靠性保障。
>  *  **数据传输效率不同**：由于 TCP 需要进行连接、序号确认等额外的数据包传输，因此在数据传输效率方面相对于 UDP 要低一些。
>  *  **数据大小限制不同**：UDP 对数据包的大小有限制，最大只能传输 64KB 的数据，而 TCP 的数据包大小没有限制。
>  *  **应用场景不同**：TCP 适用于要求数据传输可靠性高的场景，如网页浏览、文件下载、电子邮件等；而 UDP 适用于实时性要求较高的场景，如视频会议、在线游戏等。

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