UDP：用户数据报协议

1. 引言

UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份待发送的IP数据报。
UDP数据报封装成一份IP数据报的格式如图。

UDP不提供可靠性：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证他们能到达目的地。
应用程序必须关心IP数据报的长度。如果它超过忘了的MTU，那么就要对IP数据报进行分片，如果需要，源端到目的端之间的每个忘了都要进行分片，并不只是发送端主机连接第一个网络才这样。

2. UDP首部

如图：

（1）16位源端口号：端口号表示发送进程和接收进程，TCP和UDP用目的端口号来分用来自IP层的数据的过程。由于IP层已经把IP数据报分配给TCP或UDP（根据IP首部中协议字段值），因此TCP端口号由TCP来查看，而UDP端口号由UDP来查看。TCP端口号与UDP端口号是相互独立的。尽管相互独立，如果TCP和UDP同时提供某种知名服务，两个协议通常选择相同的端口号。这纯粹是为了使用方便，而不是协议本身要求。
（2）16位目的端口号
（3）16位UDP长度：UDP首部和UDP数据的字节长度。该字段的最小值为8字节（发送一份0字节的UDP数据报是可以的）。这个UDP长度是冗余的。因为UP数据报长度是IP数据报全程，因此UDP数据报长度是全长减去IP首部的长度。
（4）16位UDP检验和：UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据。IP首部的检验和，它只覆盖IP的首部--并不覆盖UP数据报中的任何数据。UDP和TCp在首部中都有覆盖他们首部和数据的检验和。UDP的检验和是可选的，而TCP的检验和是必须的。

3. UDP校验和

尽管UDP检验和的基本计算方法与IP首部检验和计算方法相类似（16bit字的二进制反码和），但是他们之间存在不同的地方。首先，UDP数据报的长度可以为奇数字节，但是检验和算法是把若干个16bit字相加。
解决方法是必要时在最后增加填充字节0，折只是为了检验和的计算（也就是说，可能增加的填充字节不被传送）。
其次，UDP数据报和TCp端都包含一个12字节长的伪首部，它是为了计算校验和而设置的。伪首部包含IP收一些字段。其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地。（例如，IP没有接受地址不是本主机的数据报，以及IP没有吧应传给另一高层的数据报传给UDP）
UDP数据报中的伪首部格式如图：

上图中，特地举了一个奇数长度的数据报例子，因此在计算检验和时需要加上填充字段。

如果发送端没有计算检验和而接收端检测到检验和有差错，那么UDP数据报就要被悄悄丢弃，不产生任何差错报文（当IP层检测到IP首部检验和有差错时也这样做）。
UDP检验和是一个端到端的检验和。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现UDP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。
不是所有的以太网数据帧都是IP数据报，至少以太网还要使用ARP协议。不是所有的IP数据报都是UDP或TCP数据，因为ICMP也用IP传送数据。