分类： 云计算
2023-01-31 15:11:53
UDP 是传输层协议,和 TCP 协议处于一个分层中,但是与 TCP 协议不同,UDP 协议并不提供超时重传,出错重传等功能,也就是说其是不可靠的协议。
UDP 协议头
2.1UDP 端口号
由于很多软件需要用到 UDP 协议,所以 UDP 协议必须通过某个标志用以区分不同的程序所需要的数据包。端口号的功能就在于此,例如某一个 UDP 程序 A 在系统中注册了3000端口,那么,以后从外面传进来的目的端口号为3000的 UDP 包都会交给该程序。端 口号理论上可以有2^16这么多。因为它的长 度是16个 bit。
2.2UDP 检验和
这是一个可选的选项,并不是所有的系统都对 UDP 数据包加以检验和数据(相对 TCP 协议的必须来说),但是 RFC 中标准要求, 发送端应该计算检验和。
UDP 检验和覆盖 UDP 协议头和数据,这和 IP 的检验和是不同的,IP 协议的检验和只是覆盖 IP 数据头,并不覆盖所有的数据。 UDP 和 TCP 都包含 一个伪首部,这是为了计算检验和而摄制的。伪首部甚至还包含 IP 地址这样的 IP 协议里面都有的信息,目的是 让 UDP 两次检查数据是否已经正确到达目的地。 如果发送端没有打开检验和选项,而接收端计算检验和有差错,那么 UDP 数据将会 被悄悄的丢掉(不保证送达),而不产生任何差错报文。
2.3UDP 长度
UDP 可以很长很长,可以有65535字节那么长。但是一般网络在传送的时候,一次一般传送不了那么长的协议(涉及到 MTU 的问 题),就只好对数据 分片,当然,这些是对 UDP 等上级协议透明的,UDP 不需要关心 IP 协议层对数据如何分片,下一个章节将会稍 微讨论一些分片的策略。
IP 分片
IP在从上层接到数据以后,要根据IP地址来判断从那个接口发送数据(通过选路),并进行MTU的查询,如果数据大小超过MTU 就进行数据分片。数 据的分片是对上层和下层透明,而数据也只是到达目的地还会被重新组装,不过不用担心,IP 层提供了足够的信 息进行数据的再组装。
在 IP 头里面,16bit 识别号唯一记录了一个 IP 包的 ID,具有同一个 ID 的 IP 片将会被重新组装;而13位片偏移则记录了某 IP 片相对整个包的 位置;而这两个表示中间的3bit 标志则标示着该分片后面是否还有新的分片。这三个标示就组成了 IP 分片的所有信息,接 受方就可以利用这些信息对 IP 数据 进行重新组织(就算是后面的分片比前面的分片先到,这些信息也是足够了)。
因为分片技术在网络上被经常的使用,所以伪造 IP 分片包进行流氓攻击的软件和人也就层出不穷。可以用 Trancdroute 程序来进行简单的 MTU 侦测。请参看教材。即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云的v：weikeyun24咨询
UDP 和 ARP 之间的交互式用
这是不常被人注意到的一个细节,这是针对一些系统地实现来说的。当 ARP 缓存还是空的时候。UDP 在被发送之前一定要发送一个 ARP 请求来获得目的 主机的 MAC 地址,如果这个 UDP 的数据包足够大,大到 IP 层一定要对其进行分片的时候,想象中,该 UDP 数据包的{BANNED}中国第一个分片会发出一个 ARP 查询请求, 所有的分片都辉等到这个查询完成以后再发送。事实上是这样吗?
结果是,某些系统会让每一个分片都发送一个 ARP 查询,所有的分片都在等待,但是接受到{BANNED}中国第一个回应的时候,主机却只发送了 {BANNED}最佳后一个数据片而抛弃了其 他,这实在是让人匪夷所思。这样,因为分片的数据不能被及时组装,接受主机将会在一段时间内将永远 无法组装的 IP 数据包抛弃,并且发送组装超时的 ICMP 报文(其实很多系统不产生这个差错),以保证接受主机自己的接收端缓存不 被那些永远得不到组装的分片满。
ICMP 源站抑制差错
当目标主机的处理速度赶不上数据接收的速度,因为接受主机的 IP 层缓存会被占满,所以主机就会发出一个“我受不了”的一个 ICMP 报文。
UDP 服务器设计
UDP 协议的某些特性将会影响我们的服务器程序设计,大致总结如下:
关于客户IP和地址:服务器必须有根据客户IP地址和端口号判断数据包是否合法的能力(这似乎要求每一个服务器都要具备)
关于目的地址:服务器必须要有过滤广播地址的能力。
关于数据输入:通常服务器系统的每一个端口号都会和一块输入缓冲区对应,进来的输入根据先来后到的原则等待服务器的处理,所以难免会出现缓冲区溢出的问题,这种情况下,UDP 数据包可能会被丢弃,而应用服务器程序本身并不知道这个问题。
服务器应该限制本地IP地址,就是说它应该可以把自己绑定到某一个网络接口的某一个端口上。
