【计算机网络】UDP协议

简介: UDP协议是传输层的协议,是不可靠的,无连接的,也就是说传输层我们不能改变,也不能扩展,所以只能在应用层进行扩展,而实现方式可以参考TCP协议是如何保证数据进行可靠传输的,如添加确认应答,超时重传,连接管理等机制确保数据可以被接收,从而实现数据的可靠传输

1. UDP协议头部格式

image.png

源端口号:表示数据从哪里发送

目的端口号:表示数据要发送到哪里区

16位UDP长度:表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度

16位UDP校验和:检测数据是否被破坏,如果UDP报文校验和检测出错,就会直接丢弃


2. UDP协议的特点

2.1 无连接

知道目的主机的IP地址和端口号就可以直接传输数据,不需要像TCP协议那样,通过三次握手建立连接后才可以进行数据的收发


2.2 不可靠

UDP协议没有任何的可靠机制来保证数据的可靠传输,发送端发送数据后,如果因为网络故障等原因无法发送到对方,UDP协议也不会给应用层返回任何错误信息,不像TCP协议那样,通过确然应答机制,超时重传机制,连接管理机制,流量控制和拥塞控制来保证数据的可靠传输


2.3 面向数据报

发送端一次发送的数据,接收端也必须一次接收,应用层交给UDP的报文,UDP原样发送,既不会拆分也不会合并


如使用UDP协议传输100字节的数据:如果发送端一次发送100个字节,接收端就必须一次接收100个字节,而不能循环接收,如循环接收10次,一次接收10个字节


2.4 有接收缓冲区,没有发送缓冲区

UDP协议只有接收缓冲区,没有发送缓冲区


对于发送来说,发送端直接将数据交给系统内核,发送端不关心接收端是否接收到数据,再其发送数据后就不管了,所以不用发送缓冲区来记录数据编号(重传时才有用)

对于接收来说,接收端可以接收到多个数据报,接收端处理数据的速度可能比接收数据的速度慢,此时就需要接收缓冲区来临时保存数据,待处理完该数据,就从缓冲区删掉,另外当接收缓冲区满了,此时接收到的数据就会直接丢弃

2.5 大小受限

UDP协议首部有一个16位UDP长度,代表UDP一次能传输数据的最大长度为64k(包含UDP首部)


3. 基于UDP的应用层协议

NFS:网络文件系统

TFTP:简单文件传输协议

DHCP:动态主机配置协议

BOOTP:启动协议(用于无盘设备启动)

DNS:域名解析协议


4. UDP协议与TCP协议对比

特点对比


UDP:无连接,不可靠,面向数据报,有接收缓冲区,没有发送缓冲区,大小受限

TCP:有连接,可靠,面向字节流,有发送缓冲区和接收缓冲区,大小不受限

使用场景对比


讲过上述特点对比,可以看出TCP协议最大的特点是可靠,也就是保证数据能让对方接收到,而UDP协议最大的特点是传输效率高,速度快


TCP协议使用场景:用于文件传输,重要状态更新等场景

UDP协议使用场景:用于语音传输,视频传输等场景,我们日常中发现视频和语音电话中,往往会有卡顿,但是不影响我们使用


5. 经典面试题

基于传输层UDP协议,如何实现可靠传输?


答:UDP协议是传输层的协议,是不可靠的,无连接的,也就是说传输层我们不能改变,也不能扩展,所以只能在应用层进行扩展,而实现方式可以参考TCP协议是如何保证数据进行可靠传输的,如添加确认应答,超时重传,连接管理等机制确保数据可以被接收,从而实现数据的可靠传输


相关文章
|
15天前
|
负载均衡 网络协议 算法
|
7天前
|
网络协议 网络安全 网络虚拟化
本文介绍了十个重要的网络技术术语,包括IP地址、子网掩码、域名系统(DNS)、防火墙、虚拟专用网络(VPN)、路由器、交换机、超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和云计算
本文介绍了十个重要的网络技术术语,包括IP地址、子网掩码、域名系统(DNS)、防火墙、虚拟专用网络(VPN)、路由器、交换机、超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和云计算。通过这些术语的详细解释,帮助读者更好地理解和应用网络技术,应对数字化时代的挑战和机遇。
35 3
|
10天前
|
网络虚拟化
生成树协议(STP)及其演进版本RSTP和MSTP,旨在解决网络中的环路问题,提高网络的可靠性和稳定性
生成树协议(STP)及其演进版本RSTP和MSTP,旨在解决网络中的环路问题,提高网络的可靠性和稳定性。本文介绍了这三种协议的原理、特点及区别,并提供了思科和华为设备的命令示例,帮助读者更好地理解和应用这些协议。
27 4
|
18天前
|
网络协议 安全 Go
Go语言进行网络编程可以通过**使用TCP/IP协议栈、并发模型、HTTP协议等**方式
【10月更文挑战第28天】Go语言进行网络编程可以通过**使用TCP/IP协议栈、并发模型、HTTP协议等**方式
45 13
|
12天前
|
网络协议 SEO
TCP连接管理与UDP协议IP协议与ethernet协议
TCP、UDP、IP和Ethernet协议是网络通信的基石,各自负责不同的功能和层次。TCP通过三次握手和四次挥手实现可靠的连接管理,适用于需要数据完整性的场景;UDP提供不可靠的传输服务,适用于低延迟要求的实时通信;IP协议负责数据包的寻址和路由,是网络层的重要协议;Ethernet协议定义了局域网的数据帧传输方式,广泛应用于局域网设备之间的通信。理解这些协议的工作原理和应用场景,有助于设计和维护高效可靠的网络系统。
24 4
|
17天前
|
存储 缓存 网络协议
计算机网络常见面试题(二):浏览器中输入URL返回页面过程、HTTP协议特点,GET、POST的区别,Cookie与Session
计算机网络常见面试题(二):浏览器中输入URL返回页面过程、HTTP协议特点、状态码、报文格式,GET、POST的区别,DNS的解析过程、数字证书、Cookie与Session,对称加密和非对称加密
|
18天前
|
网络协议 算法 网络性能优化
计算机网络常见面试题(一):TCP/IP五层模型、TCP三次握手、四次挥手,TCP传输可靠性保障、ARQ协议
计算机网络常见面试题(一):TCP/IP五层模型、应用层常见的协议、TCP与UDP的区别,TCP三次握手、四次挥手,TCP传输可靠性保障、ARQ协议、ARP协议
|
26天前
|
Web App开发 缓存 网络协议
不为人知的网络编程(十八):UDP比TCP高效?还真不一定!
熟悉网络编程的(尤其搞实时音视频聊天技术的)同学们都有个约定俗成的主观论调,一提起UDP和TCP,马上想到的是UDP没有TCP可靠,但UDP肯定比TCP高效。说到UDP比TCP高效,理由是什么呢?事实真是这样吗?跟着本文咱们一探究竟!
49 10
|
21天前
|
网络协议 安全 NoSQL
网络空间安全之一个WH的超前沿全栈技术深入学习之路(8-2):scapy 定制 ARP 协议 、使用 nmap 进行僵尸扫描-实战演练、就怕你学成黑客啦!
scapy 定制 ARP 协议 、使用 nmap 进行僵尸扫描-实战演练等具体操作详解步骤;精典图示举例说明、注意点及常见报错问题所对应的解决方法IKUN和I原们你这要是学不会我直接退出江湖;好吧!!!
网络空间安全之一个WH的超前沿全栈技术深入学习之路(8-2):scapy 定制 ARP 协议 、使用 nmap 进行僵尸扫描-实战演练、就怕你学成黑客啦!
|
1月前
|
网络协议 网络性能优化 C#
C# 一分钟浅谈:UDP 与 TCP 协议区别
【10月更文挑战第8天】在网络编程中,传输层协议的选择对应用程序的性能和可靠性至关重要。本文介绍了 TCP 和 UDP 两种常用协议的基础概念、区别及应用场景,并通过 C# 代码示例详细说明了如何处理常见的问题和易错点。TCP 适用于需要可靠传输和顺序保证的场景,而 UDP 适用于对延迟敏感且可以容忍一定数据丢失的实时应用。
35 1