什麼是udp?
udp是user datagram protocol(使用者資料報協議)的縮寫，它是乙個簡單的協議，簡單到udp規範rfc0768只有區區3頁。
udp是工作在ip層之上的傳輸層協議，udp對ip主要有兩個擴充套件：
擴充套件出埠號使得ip資料報可以多路分發到使用者程序。擴充套件出校驗和提供網路傳輸過程中資料差錯的檢驗。ip提供了一種盡力而為、無連線的資料報交付服務。ip基於ip位址實現路由和分組**，可以將乙個ip資料報從網路的一台主機傳送到另一台主機，ip位址決定ip資料報將被送往哪個主機。所以，ip提供主機到主機的資料報傳輸服務。
ip資料報到達目的主機後，核心層實現的ip模組，會負責接收網絡卡上的ip資料報，但主機上通常會同時執行多個程序，ip資料報應該交給哪個程序去處理呢?ip搞不定。
埠號(位於udp首部)決定資料報交給主機上的哪個程序處理。所以，udp為端主機上執行的應用程式提供了端到端服務。
udp的特徵
udp是無連線的，通訊之前無須建連便可直接傳送資料報，而tcp是面向連線的。udp不提供差錯糾正，但udp提供差錯檢測(端到端校驗和)。udp不做重複消除。udp不做流量控制。udp不做擁塞控制，沒有協議機制防止高速udp流量對其他網路使用者的消極影響。udp不保證順序，資料報遞交應用的順序。udp不可靠，udp只負責把應用程式傳給ip層的資料傳送出去，並不能保證資料報到達目的地，可靠傳遞需要應用程式去實現。udp支援組播交付。udp是一種保留訊息邊界的傳輸層協議。
訊息邊界
應用程式每請求一次udp輸出將產生乙個udp資料報，從而傳送乙個ip資料報，而接收端每請求一次udp接收都將接收乙個完整的udp報(如果有)，這跟面向資料流的tcp不一樣。
假設主機a給主機b傳送2次資料，第一次4位元組「abcd」，第二次3位元組「xyz」，而主機b接收2次，分別返回「abcd」、「xyz」兩個訊息，也可以返回「xyz」，「abcd」兩個訊息(順序不重要)，那麼這就是保留訊息邊界。
udp是保留訊息邊界的傳輸層協議，利用udp通訊的應用程式每次傳送操作會產生乙個ip資料報(不考慮分片)，這就約束每次傳送的資料量不能大於mtu(最大傳輸單元)，接收端每次接收都會返回乙個個udp資料報的完整負載，不會出現返回半個資料報負載的情況。
而tcp是不保留訊息邊界的流協議，傳送端呼叫傳送的次數和每次傳送的資料量，跟接收端呼叫接收的次數和每次接收的資料量，沒有任何對應關係，所以使用tcp的應用程式需要去處理訊息邊界。
udp資料報封裝格式
ipv4協議(protocol)欄位用值17來標識udp，udp資料報頭部通常是8位元組，ipv4頭部之後緊接著是udp頭部，然後是udp資料payload(如有)。
ipv4封裝包對應的udp頭部由源埠號、目的埠號、長度、校驗和組成，每個欄位都是2位元組。1、埠號，純抽象的標識，它不跟任何物理實體相關埠號用於幫助協議分辨傳送和接收程序。接收端的核心層從網絡卡接收到ip資料報之後，識別出udp資料報(ip資料報頭部協議字段值=17)之後，會根據udp頭部的目的埠號，對映到對應程序，把udp資料報交給對應的程序去處理，這個對映關係由系統核心管理維護。
目的埠號是必須的，但源埠號是可選的，如果資料報傳送者不需要對方回覆的話，則源埠號可被設定為0。
因為ip層根據ip頭部的協議型別字段，將進入的ip資料報，分發到特定的傳輸協議(tcp或udp等)，到了傳輸協議層，再根據埠號將協議資料分發到不同程序。所以，埠號是協議獨立的，不同協議的相同埠號並不會引起分發混亂。
比如，一台機器上的兩個網路服務程序使用相同的ip位址和埠號，但乙個使用tcp協議，另乙個使用udp協議，這樣是沒有問題。
2、長度字段，是以位元組為單位的udp頭部和udp資料的總長度，因為udp頭部長度為8，且空資料的udp資料報是允許的，這意味著該長度字段值最小為8。udp長度值是冗餘的，因為可以通過ip資料報的總長度減去ip首部的長度推導出來。
3、校驗和，覆蓋了udp首部、udp資料和乙個偽首部，由初始傳送方計算，由最終目的方校驗，用於判斷資料報在網路傳輸過程中是否出錯，比如某一位從1變成了0。
使用udp的應用程式如何實現可靠傳輸
眾所周知，udp不可靠、不保證順序。
1、什麼叫不可靠?a給b傳送乙個udp資料報，該udp資料報不一定被正確交付給接收端b，但因為網路質量等各種原因，可能丟包，ip資料報是盡力而為的交付，一切隨緣。
有沒有辦法保證，傳送的udp一定到達目的端?sorry，保證不了，做不到。
那tcp提供的可靠傳輸是什麼意思?tcp提供的可靠傳輸並不是指不丟包，因為tcp也依賴ip(ip不可靠)實現資料報交付，tcp的可靠性是指丟掉的包會被重傳，直到被正確投遞，才會繼續傳輸下乙個資料報。
那tcp是怎麼做到可靠傳輸的呢?很簡單，收報確認(ack)+丟包重傳。所以udp如果要提供可靠傳輸，也可以參考tcp的實現機制，只是tcp是實現在核心層，而基於udp的應用程式，可以把可靠傳輸做到應用層。要做收報確認+丟包重傳，需要一些額外的資訊，比如包序列號之類，可以放到payload，約定好這些額外資訊在payload中的結構布局即可。
2、什麼叫不保證順序?a給b傳送兩個udp資料報，兩個udp資料報會被封裝為兩個ip資料報，通過ip協議傳輸，因為兩個ip資料報獨立路由，所以哪個先到?不一定，看心情。
有沒有辦法保證，udp資料報按照傳送端傳送的時間順序到達目的端?也sorry，辦不到。
所以，tcp提供的順序性，其實只是在接收端對ip資料報根據傳送順序重新排序，很顯然，udp要支援重排序，也需要一些額外資訊，也只能通過payload攜帶，而不能像tcp一樣(tcp首部的一些字段用於接收端重排序)。
綜上，udp只提供最簡單端主機上應用程式的端到端服務，其他的特性，如果要提供，那請參考tcp的思路去實現吧。
這是有好處的：因為簡單，所以開銷很小。而某些應用場景，可以容忍丟包、亂序，udp就是很適合的。保時捷是很好，但拉磚還是用拖拉機吧。
udp socket網路程式設計的api不多，socket()用於建立套接字，close()用於關閉套接字，sendto()用於傳送資料，recvfrom()用於接收資料。
bind()顧名思義是繫結，tcp可以繫結，udp也可以，bind用於udp等於告訴核心：這個套接字跟網路遠端的乙個
而沒有bind之前，只能通過sendto()介面(通過引數指定目的地)。udp套接字recv()返回的是udp資料報的資料部分(payload)，不包括udp資料報首部，這是因為udp首部的字段用於分發或者校驗，不需要透傳給應用程式。
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