UDP协议

UDP协议

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1.UDP协议的特点

1. 无连接性：UDP是无连接的，发送端发送数据时不需要与接收端建立连接，也不会维护连接状态。

2. 不可靠性：UDP不提供可靠的数据传输。发送端将数据打包成数据报（Datagram），直接发送给接收端，不保证数据的完整性、顺序和是否到达。

3. 高效性：由于没有连接建立和维护的开销，UDP具有较低的时延，适合于实时性要求较高的应用，如音频、视频流传输等。

4. 支持一对一或一对多的通信模式：UDP可以将数据报发送给一个或多个接收者，适用于广播和多播等应用场景。

• 无连接线：

  TCP:是需要面向连接的协议,需要建立三次握手.

  UDP:不需要建立连接,即时即传.

• 不可靠性:

  TCP:保障数据传输的可靠性:例如丢包,按序,重复等问题都可以得到解决

  UDP:并不管数据中途发生了不可预料的事情

• 高效性:

  TCP:在传输包和建立的过程中由于机制的完善,资源的使用一般情况会更多.

  UDP:不需要建立握手,同时首部长度小于TCP首部长度,是8个字节,开销更小.

• 服务模式:

  TCP:是一对一的通信的服务模式,两点之间进行通信

  UDP:因为不需要建立握手连接,可以发送给多个接收者,支持多播等多个用户

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2.UDP的首部格式

UDP头部仅仅只有8个字节,看起来真的让人舒服很多

• 校验和:这里的校验和字段仅仅用来检测数据的完整性和数据是否发生错误，并不具备恢复机制,也就是有错会丢弃，是一种简单的查错机制。
• 源端口号,目的端口号:用来告知UDP协议和哪个应用进程进行交流
• 包长度:保存了UDP首部的长度和数据的长度之和

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3.TCP与UDP的不同之处

其实前面大致已经理解到TCP和UDP已经有很多地方不同了，例如：

1. 连接性：一个是面向连接，一个是无连接的协议。
2. 可靠性：TCP可靠，而UDP不可靠
3. 有序性：TCP有序列号和ACK号，能确保按照顺序接受数据，而UDP不会。
4. 基于字节流和数据报：TCP是基于字节流的传输协议，是按照分段的方式进行数据的分段，接收端根据数据段组合数据段，而UDP是基于数据报，每个UDP数据包都是独立的，有固定的大小和边界，都说UDP是面向报文的协议。

为什么UDP是面向报文的协议?

• 当应用层将数据交付给UDP协议时,UDP协议会将其数据视为完整的一个数据包,并默认不需要进行拆分,且因为UDP是无连接的协议,具备即时的特点,也就意味着传送数据包不需要进行分组或者分段,而是当作一整个报文,接收端就能立马根据报文(简单点说这个报文是完整的信息)知道发送方的意图,同时,我们的操作系统也并不会对UDP数据包进行拆分.

UDP数据包如果过长也不会去分片或者分段吗?

• 分段是按照TCP协议进行的,而分片是根据IP协议进行的,通常来说TCP是根据MSS来进行分段的,而IP是根据MTU进行分片的,因为UDP其实并不关心数据本身的长度,只会将他当成一个整体的报文,所以将数据的拆分任务就交给了IP协议栈,毕竟IP协议中如果超过MTU则进行分片,这是他本身的工作,可以说UDP协议不会进行任何数据的拆分.

再来聊聊TCP为什么就会是面向字节流的协议?

• TCP并不像是UDP数据包一样具备完整的消息,这一点很重要,TCP消息通常都是由于过长需要进行数据的拆分,也就是说一个完整的消息体被拆分成了几部分,其中任意一部分丢失,都会导致数据无法解读,这就是为什么TCP需要从反向解释可靠的必要,就比如UDP需要传送一个消息,消息的具体内容是:早上我吃了晚饭,而如果是TCP去传送,如果进行了分段,就会是这样的:早上|我吃了|晚饭.

  所以TCP是面向字节流的协议,毕竟无论数据在转换成二进制文件前(调制成对应的数字信号)前,文件的基本单位都是按字节来算的.