5.2 UDP协议

5.2.1 UDP数据报

1、UDP概述

UDP只在IP数据报服务之上增加了很少功能，即复用分用和差错检测功能。

UDP的主要特点

• UDP是无连接的

• UDP不保证可靠交付

• UDP是面向报文的，适合一次性传输少量数据的网络应用

• UDP无拥塞控制，适合很多实时应用

• UDP首部开销小

面向报文：应用层给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发一个完整报文，不做处理

2、UDP首部格式

UDP首部格式

• 首部字段

  • 源端口号（16位，2B）：可选填，当需要目的主机回应时使用

  • 目的端口号（16位，2B）：必要，目的进程的端口号

  • UDP长度（16位，2B）：整个UDP数据报的长度（首部字段+数据字段）

  • UDP检验和（16位，2B）：检测整个UDP数据报是否有错误

• 数据字段

分用时，找不到对应的目的端口号，就丢弃报文，并给发送方发送ICMP“端口不可达”差错报告报文

5.2.2 UDP校验

1、伪首部

UDP校验

伪首部：只有在计算检验和时才出现， 不向下传送也不向上递交

伪首部模仿的是IP数据报的首部：

• 源IP、目的IP（4B）

• 0（1B）：固定字段

• 17（1B）：UDP的协议对应

• UDP长度（2B）：UDP首部8B+数据部分长度，不包括伪首部

2、校验过程

• 若不使用校验，则将校验和字段全部置0

UDP校验填充

• 发送方

  1. 加上伪首部

  2. 全0填充检验和字段

  3. 全0填充数据部分（使整个UDP数据报是4字节的整数倍）

  4. 将伪首部+首部+数据字段进行二进制反码求和

     • 以16bit（2B）为一组分开进行求和（校验和字段长度）

  5. 将求和结果填入检验和字段

     • 若结果恰好全为0，则全部填入1

  6. 去掉伪首部

  7. 发送

• 接收方

  1. 加上伪首部

  2. 将伪首部+首部+数据字段进行二进制反码求和

     • 结果全为1，则无差错

     • 否则视情况丢弃数据，或交给应用层并附上差错警告