使用者資料報協議UDP總結

一、 udp首部格式

二、 udp主要特點

三、 udp校驗和計算

四、 udp程式設計實現

簡介：udp是user datagram protocal的縮寫，即使用者資料報協議，其只在ip的資料報服務上增加了很少一點的功能，即埠(復用和分用)以及差錯檢驗功能。雖然udp資料報提供不可靠的交付，但是udp在減小開銷及時延等方面有其特殊優點

(1)源埠：源埠號，在需要對方回信時選用，不需要時可用全0

(2)目的埠：目的埠號，這在終點交付報文時必須要用到

(3)長度: udp使用者資料報的長度，其最小值為8(此時僅有首部)

(4)檢驗和：檢測udp使用者資料報在傳輸中是否有錯，有錯就丟棄

圖1、udp的首部格式

當運輸層從ip層收到udp資料報時，就根據首部中的目的埠，把udp資料報通過相應的埠，上交最後的終點——應用程序。圖2是udp基於埠分用的示意圖。

圖2、udp基於埠分用

如果接收方udp發現收到的報文中的目的埠號不正確（即不存在對應於該埠號的應用程序），就丟棄該報文，並由網際控制報文協議icmp傳送「埠不可達」差錯報文給傳送方。

二、udp的主要特點：

1、udp 是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線，傳送資料之後也沒有連線可釋放，因此減小了開銷和傳送資料之前的時延。

2、udp使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機不需要維持複雜的連線狀態表

3、udp是面向報文的，傳送方udp對應用程式交下來的報文，在新增首部後直接向下交付ip層。udp對應用層交下來的報文（˅），既不合併，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。也就是說，應用層交付給udp的報文，udp就照樣傳送，即一次傳送乙個報文。在接收方的udp（ʌ），對ip層交上來的udp使用者資料報，在去除首部後就原封不動的交付上層的應用程序。也就是說，udp一次交付乙個完整的報文。

應用程式必須選擇合適大小的報文，若報文太長，udp將其交給ip層後，ip層在傳送時可能要進行分片，這回降低ip層的效率，反之，若報文太短，udp將其交給ip層後，會使ip資料報的首部相對長度太大，這也降低了ip層的效率。

圖3、udp是面向報文的(5)、udp支援一對

一、一對多、多對一和多對多的互動通訊

(6)、udp首部開銷小，只有8個位元組，比tcp的20個位元組首部要短。

三、 udp校驗和計算：

udp使用者資料報首部中校驗和的計算方法有一些特殊，在計算校驗和時，臨時在udp使用者資料報前增加12個位元組的偽首部。

所謂偽首部，是因為這種為首不並不是udp使用者資料報真正的首部，只是在計算校驗和時，臨時新增在udp使用者資料報前面，得到乙個臨時的udp使用者資料報，檢驗和就是按照這個臨時的udp使用者資料報計算的，偽首部既不向上遞交也不向下傳送，僅僅為了計算校驗和。圖4給出了偽首部各字段的內容。

圖4、偽首部字段內容udp的檢驗和是把首部和資料部分一起都檢驗

3.1、計算過程及示例：

傳送方：

1、 將全零放入檢驗和字段

2、 將偽首部以及udp使用者資料報看成由許多16位的字串接起來。

3、 若udp使用者資料報資料部分不是偶數個位元組，則要填入乙個全零位元組（此位元組不傳送）

4、 最後按照二進位制反碼計算出這些16位字的和，將此和的二進位制反碼寫入校驗和字段，傳送這樣的udp使用者資料報。

接收方：

1、 將收到的udp使用者資料報連同偽首部（以及可能的填充全零位元組）一起，按照二進位制反碼求這些16位字的和，並將這個和與檢驗和相加。

2、 若其結果為全1，則無差錯，接收該udp使用者資料報。

3、 若結果不全為1，則出現差錯，丟棄這個udp使用者資料報。（或遞交給應用層，但附加差錯警告）

3.2、簡單理解計算過程：

傳送階段：除校驗和之外的其他欄位的16位2進製反碼校驗和為m，由於校驗和字段值為0，則 0 + m = m,而~m被存放在校驗和字段中

接收階段：除校驗和之外的其他欄位的16位2進製反碼校驗和，如果正確則仍然為m，而校驗和字段，如果正確則為~m，那麼m + ~m = 0xffff，計算結果對

(m為圖5中紅色框部分，~m為綠色框部分)

圖5、計算校驗和的示例

3.3、udp校驗和說明：

(1)、udp檢驗和覆蓋udp首部和udp資料。其檢驗和是可選的，基本計算方法是16 bit字的二進位制反碼和，

(2)、udp資料報的長度可以為奇數位元組，但檢驗和演算法是把若干個16

bit字相加。解決方法是必要時在最後增加填充位元組0，這只是為了檢驗和的計算，可能增加的填充位元組不被傳送。

(3)、計算校驗和時，在udp資料報前加12位元組的偽首部，偽首部包含ip首部一些字段，目的是讓udp兩次檢查資料是否已經正確到達目的地。

(4)、udp資料報的長度在檢驗和計算過程中出現兩次（偽首部及udp首部均包含udp資料報長度）

(5)、如果檢驗和的計算結果為0，則存入的值為全1（65535），這在二進位制反碼計算中是等效的。如果傳送的檢驗和為0，說明傳送端沒有計算檢驗和。

(6)、udp檢驗和是乙個端到端的檢驗和。它由傳送端計算，然後由接收端驗證。其目的是為了發現udp首部和資料在傳送端到接收端之間發生的任何改動。

(7)、udp檢驗和（事實上，tcp/ip協議簇中所有的檢驗和）是簡單的16 bit和。它們檢測不出交換兩個16 bit的差錯。

四、 udp程式設計實現：待補充

使用者資料報協議 UDP

udp 簡述 udp只在ip 的資料報服務之上增加了很少一點的功能，即埠的功能和差錯檢測的功能。udp 的主要特點 udp是無連線的 即傳送資料之前不需要建立連線。udp使用盡最大努力交付 即不保證可靠交付，同時也不使用擁塞控制。udp沒有擁塞控制，很適合多 通訊的要求。udp是面向報文的 udp ...

使用者資料報協議UDP

udp概述 使用者資料報協議udp只在ip的資料報服務上增加了兩個兩個共能。分別是埠功能 有了埠，運輸層就能進行復用和分用 和差錯檢測功能。雖然udp使用者資料報只能提供不可靠的交付，但是在某些方面尤其特殊的優勢 1.udp是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線 當然傳送資料結束時也沒有連線可以釋...

使用者資料報協議UDP

一 udp協議概述 使用者資料報協議 user datagram protocol，縮寫為 udp 又稱使用者資料報文協議，是乙個簡單的面向資料報的運輸協議。在 tcp ip 模型中，udp 為網路層以上和應用層以下提供了乙個簡單的介面。udp 只提供資料的不可靠傳遞，它一旦把應用程式發給網路層的資...