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      UDP協議圖文詳解

      來源:裝機員┆發布時間:2018-10-09 00:00┆點擊:

      裝機員為您提供UDP協議圖文詳解的文章咨詢供您閱讀,如何使用UDP協議圖文詳解的方法對您有幫助也請您舉手之勞分享給您身邊的人。

      UDP是User Datagram Protocol的簡稱,中文名是用戶數據報協議,是OSI參考模型中的傳輸層協議,它是一種無連接的傳輸層協議,提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務。 

      UDP傳輸與IP傳輸非常類似。你可以將UDP協議看作IP協議暴露在傳輸層的一個接口。UDP協議同樣以數據包的方式傳輸,它的傳輸方式也是"Best Effort"的,所以UDP協議也是不可靠的。

      那么,我們為什么不直接使用IP協議而要額外增加一個UDP協議呢? 一個重要的原因是IP協議中并沒有端口(port)的概念。IP協議進行的是IP地址到IP地址的傳輸,這意味者兩臺計算機之間的對話。但每臺計算機中需要有多個通信通道,并將多個通信通道分配給不同的進程使用

      一個端口就代表了這樣的一個通信通道。

      UDP只在IP的數據報服務之上增加了一點的功能,這就是復用和分用的功能以及差錯檢測的功能,UDP的主要特定是:

      1.UDP是無連接的,即發送數據之前不需要建立連接,因此減少了開銷和發送數據之前的時延。

      2.UDP使用盡最大努力交付,即不保證可靠交付,因此主機不需要維持復雜的連接狀態表

      3.UDP是面向報文的。發送方的UDP對應程序交下來的報文,在添加首部后就向下交付IP層。UDP對應用層交下來的報文既不合并也不拆分,而是保留這些報文的邊界。

      UDP協議圖文詳解

      4.UDP沒有擁塞控制

      5.UDP支持一對一,一對多,多對一和多對多交換通信。

      6.UDP的首部開銷小,只有8個字節,比TCP的20個字節的首部要短。

      二.UDP協議頭部

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      UDP報頭由4個部分組成:

      1.各16bit的來源端口和目的端口用來標記發送和接受的應用進程。因為UDP不需要應答,所以來源端口是可選的,如果來源端口不用,那么置為零。

      當運輸層從IP層收到UDP數據報時,就是根據首部中的目的端口,把UDP數據報通過相應的端口,上交最后的終點--應用程序。

      UDP協議圖文詳解

      如果接收方UDP發現收到的報文中的目的端口號不正確,就會丟棄改報文,并由網際控制協議ICMP發送“端口不可達”差錯報文給發送方。

      ICMP應用Traceroute,就是讓發送的UDP用戶數據報故意使用一個非法的UDP端口,結果ICMP返回“端口不可達”差錯報文,因而達到了測試的目的。

      2.在目的端口后面是長度固定的以字節為單位的報文長度域,用來指定UDP數據報包括數據部分的長度,長度最小值為8byte。

      3.首部剩下地16bit是用來對首部和數據部分一起做校驗和(Checksum)的,這部分是可選的,但在實際應用中一般都使用這一功能。

      4.UDP和TCP的校驗和都覆蓋到了他們的首部和數據,而之前介紹的IP首部的校驗和只覆蓋了IP首部。

      三:端口與Socket

      端口(port)是伴隨著傳輸層誕生的概念。它可以將網絡層的IP通信分送到各個通信通道。UDP協議和TCP協議盡管在工作方式上有很大的不同,但它們都建立了從一個端口到另一個端口的通信。

      UDP協議圖文詳解

      隨著我們進入傳輸層,我們也可以調用操作系統中的API,來構建socket。Socket是操作系統提供的一個編程接口,它用來代表某個網絡通信。應用程序通過socket來調用系統內核中處理網絡協議的模塊,而這些內核模塊會負責具體的網絡協議的實施。這樣,我們可以讓內核來接收網絡協議的細節,而我們只需要提供所要傳輸的內容就可以了,內核會幫我們控制格式,并進一步向底層封裝。因此,裝機系統,在實際應用中,我們并不需要知道具體怎么構成一個UDP包,而只需要提供相關信息(比如IP地址,比如端口號,比如所要傳輸的信息),操作系統內核會在傳輸之前會根據我們提供的相關信息構成一個合格的UDP包(以及下層的包和幀)。

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      四.UDP協議使用場景

      1.需要資源少,在網絡情況比較好的內網,或者對于丟包不敏感的應用。如DHCP協議就是基于UDP的。一般的獲取IP地址都是內網請求,而且一次獲取不到IP又沒事。

      2.不需要一對一溝通,建立連接,而是可以廣播的應用。DHCP就是一種廣播的形式。VXLAN也是需要用到組播,也是基于UDP協議的。

      3.需要處理速度快,時延低,可以容忍少數丟包,但是要求即便網絡擁塞,也毫不退縮,一往無前的時候。

      4.QUIC是Google提出的一種基于UDP改進的通信協議,其目的是降低網絡通信的延遲,提供更好的用戶互動體驗。

      Linux公社的RSS地址:https://www.linuxidc.com/rssFeed.aspx


      以上就是裝機員給大家介紹的如何使用UDP協議圖文詳解的方法了,如何使用UDP協議圖文詳解的方法到這里也全部結束了相信大家對如何使用UDP協議圖文詳解的方法都有一定的了解了吧,好了,如果大家還想了解更多的資訊,那就趕緊點擊裝機員系統官網吧。

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