UDP协议

UDP:User Datagram Protocol的缩写
1.UDP的特点及其目的：
    UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：进程的每一个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份代发的IP数据报。
    UDP不提供可靠性：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证数据到达目的地。由于缺乏可靠性，提供了另一种可靠的
    协议TCP。
2.UDP经常用于以下几方面：
    1）包含量较少的通行(DNS\SNMP等)
    2) 视频、音频等多媒体通信
    3）限定于LAN等特定网络中的应用通信
    4）广播通信(广播、多播)

3.UDP首部的格式：
  
Format
------


                  0      7 8     15 16    23 24    31
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |     Source      |   Destination   |
                 |      Port       |      Port       |
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |                 |                 |
                 |     Length      |    Checksum     |
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |
                 |          data octets ...
                 +---------------- ...

                      User Datagram Header Format

    1）源端口号（Source Port）
        表示发送端端口号，字段长16位。该字段是可选项，没有该端口号的时候该字段的值设置为0；可用于不需要返回的通行中。
    2）目标端口号(Destination Port)
        表示接收端口，字段长度16位。
    3）包长度(Length)
        该字段保存了UDP首部的长度更数据的长度之和。
    4）校验和(Checksum)
        校验和是为了提供可靠的UDP首部和数据而设计的。在计算校验和时，如下图:
                  0      7 8     15 16    23 24    31 
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |          source address           |
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |        destination address        |
                 +--------+--------+--------+--------+
                 |  zero  |protocol|   UDP length    |
                 +--------+--------+--------+--------+

        附加在UDP伪首部与UDP数据报之前。通过在最后一位增加一个“0”将全长增加16倍。此时将UDP首部的校验和和字段设置为"0"。
        然后以16位比特位单位进行1的补码和，并将所得到的1的补码和写入校验和字段。
        接收主机在收到UDP数据报以后，从IP首部获取IP地址信息构造UDP伪首部，在进行校验和计算。校验和字段的值是校验和字段
        以外剩下部分的1的补码和。
        注意：UDP校验和是可选的。不用校验和，则校验和字段填入0.这种情况下，由于不进行校验和计算，协议处理的开销就会降低。
        从而提高效率。


4.UDP数据报长度一般设置为多少比较合适（TCP/IP协议卷一）：

    在进行UDP编程的时候,我们最容易想到的问题就是,一次发送多少bytes好?
    当然,这个没有唯一答案，相对于不同的系统,不同的要求,其得到的答案是不一样的,我这里仅对
    像ICQ一类的发送聊天消息的情况作分析，对于其他情况，你或许也能得到一点帮助:
    首先,我们知道,TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统,包括链路层,网络层,运输层,应用层.
    UDP属于运输层,下面我们由下至上一步一步来看:
    以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.
    这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元).
    但这并不是指链路层的长度被限制在1500字节,其实这这个MTU指的是链路层的数据区.
    并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.
    所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制.
    因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节.
    而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的.
    又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节.
    这个1472字节就是我们可以使用的字节数。

    当我们发送的UDP数据大于1472的时候会怎样呢？
    这也就是说IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片(fragmentation).
    把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组.
    这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便
    无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报。

    因此,在普通的局域网环境下，我建议将UDP的数据控制在1472字节以下为好.

    进行Internet编程时则不同,因为Internet上的路由器可能会将MTU设为不同的值.
    如果我们假定MTU为1500来发送数据的,而途经的某个网络的MTU值小于1500字节,那么系统将会使用一系列的机
    制来调整MTU值,使数据报能够顺利到达目的地,这样就会做许多不必要的操作.

    鉴于Internet上的标准MTU值为576字节,所以我建议在进行Internet的UDP编程时.
    最好将UDP的数据长度控件在548字节(576-8-20)以内.

5.RFC 768：UDP协议标准文档rfc768_UDP.txt