UDP协议的概念和功能

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UDP协议是我们下面将要重点介绍的一个协议,这个协议也是在传输层进行工作的。那么它的具体功能和流程我们就从文中来了解吧。

UDP协议也是互联网基础协议之一。它和TCP一样同属于传输层当中的一个协议。那么这个协议的具体情况我们就从下面的文章中为大家详细介绍一下。不过UDP协议是一个面向无连接的协议(TCP是向面连接的协议)。一个UDP连接的建立,不必象TCP协议那样需要服务器端侦听,也不需要有客户机端请求连接和服务器端建立连接后双方才能通信。

UDP协议概述

用户数据报协议(UDP)是一个简单的面向数据报的传输层协议,IETF RFC 768是UDP的正式规范。在TCP/IP模型中,UDP为网络层(network layer)以下和应用层(application layer)以上提供了一个简单的接口。

UDP只提供数据的不可靠交付,它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去,就不保留数据备份(所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议)。UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验(字段)。

UDP首部字段由4个部分组成,其中两个是可选的。各16位的源端口和目的端口用来标记发送和接受的应用进程。因为UDP不需要应答,所以源端口是可选的,如果源端口不用,那么置为零。在目的端口后面是长度固定的以字节为单位的长度字段,用来指定UDP数据报包括数据部分的长度。
由于缺乏可靠性,UDP应用一般必须允许一定量的丢包、出错和复制。由于UDP协议缺乏拥塞避免和控制机制,需要基于网络的机制来减小因失控和高速UDP流量负荷而导致的拥塞崩溃效应。

UDP协议只在IP的数据报服务之上增加了很少的功能,这就是端口的功能(有了端口,运输层就能进行复用和分用)和差错检测的功能。另外,UDP协议应用程序可以是客户机,也可以是服务器程序,不必向TCP协议应用程序那样必须分别建立客户机程序和服务器程序。在远程控制软件中,如果在局域网内部传输屏幕信息,则使用UDP协议比较容易实现。但UDP协议不提供可靠性,它的可靠性是交给其他网络设备来解决。同时用UDP协议来传输的数据一般较小,它需要IP协议来为它对数据进行分段。理论上IP协议数据报的***长度为65535个字节 。

UDP数据报格式

在这个数据报格式中,源端口是可选域,当其有意义时,指的是发送应用程序的UDP端口。如果不使用它,则在此域中填0。目的端口在有特定的目的网络地址时有意义,指目标应用程序的UDP端口。长度指的是此用户数据报长度的八进制表示(这表明最小的数据报长度是8)。校验和同样是一种简单的数学运算,用于检查UDP消息中的位级错误。是对IP头、UDP头和数据中信息包头的数位取反之和,再取反得到的。UDP协议包不具备TCP协议包复杂的可靠性与控制机制,没有“序列”和“确认”两个字段。

UDP协议的应用

也许有的读者会问,既然UDP是一种不可靠的网络协议,那么还有什么使用价值或必要呢?其实不然,在有些情况下UDP协议可能会变得非常有用。因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能,但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销,无疑使速度受到严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制,将安全和排序等功能移交给上层应用来完成,极大降低了执行时间,使速度得到了保证。

关于UDP协议的最早规范是RFC768,1980年发布。尽管时间已经很长,但是UDP协议仍然继续在主流应用中发挥着作用。包括视频电话会议系统在内的许多应用都证明了UDP协议的存在价值。因为相对于可靠性来说,这些应用更加注重实际性能,所以为了获得更好的使用效果(例如,更高的画面帧刷新速率)往往可以牺牲一定的可靠性(例如,会面质量)。这就是UDP和TCP两种协议的权衡之处。根据不同的环境和特点,两种传输协议都将在今后的网络世界中发挥更加重要的作用.
 

责任编辑:佟健 来源: 互联网
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