网络协议详解 ：UDP_udp header

目录

网络存在的问题

网络传送的不可靠

网络不安全

传输层的UDP

UDP工作机制

应用层观察UDP的特点

缺点

优点

UDP Header结构

 checksum(校验和)

UDP接收缓冲区 

缓冲区概念

 接收缓冲区

 UDP发送成功现象

UDP传输总结

1.发送

 2.接收

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网络存在的问题

在网络中的变数很多，因为要经过的传播路由太多，最后得到的数据也不一定能完整。

网络传送的不可靠

1.发送了数据，对方不一定能收到

2.不能严格按照发送的顺序被对方接收

网络不安全

1.我们发送的数据很有可能在途径路由时被查看，修改，窃听等等

2.可能会有人伪造我们发送的数据直接给别人

那么关于以上两点，就需要交给网络层以上解决

传输层的UDP

全名 User Datagram Protocol ： 用户报文协议

UDP就是一个非常简单的传输层协议，只能完成传输层最基本的职责。

说UDP不可靠，真是因为他什么操作也没有，起不到保护作用。

UDP工作机制

我觉得老师的图非常好，所以我只在概念上做几点说明

先上图

 UDP的报头(header)，可以理解成就是快递单上的地址，一会儿再详细说明。

payload也就是数据内容，由应用层提供再由传输层打包

那么UDP的职责就是将应用层的payload打包，贴上标签，然后就往网络层发送，

至于到没到接收者手里，发送者无从知晓。

应用层观察UDP的特点

缺点

不可靠，在上述的红字有所体现。

优点

无连接：不会一直占用服务器

面向数据报文：不会拆开数据包来看，不会因此破坏数据顺序结构和完整性

成本低：就是便宜

UDP Header结构

UDP的header放了双方的IP和端口，长度8个字节

图中为整个报文结构，UDP长度就是报文长度

payload就是除去header剩下的报文长度

 checksum(校验和)

就像是验证完整性这么的一个东西，比如你steam下载完解压的时候你要验证文件对不对，网络发文件也要用。

多用于远距离通信，保证数据完整性和准确性。

当我发送的时候，我会把原始数据的checksum放在header中，等接收方一收到，会再计算出一个checksum，两个校验对比，不一样，那就证明数据被损坏或者修改过来。

UDP接收缓冲区 

缓冲区概念

从应用层到数据链路层中，保存数据的区域都可以称为缓冲区，概念比较抽象

 接收缓冲区

UDP没有发送缓冲区，只有接收缓冲区。

我们理解为，接收方的UDP接收到数据后，不需要立刻被应用层拿走，放在接收缓冲区默默等待即可，但如果应用层在接收缓冲区没有东西的时候去拿数据，又没有超时机制的话，就会死等了。

 UDP发送成功现象

一句话，UDP只要把数据放到网上那就是发送成功了，收没收到跟我没关系

UDP传输总结

1.发送

1.从应用层先收到payload数据，相当于把应用层的内存数据拷贝到自己的内核内存区域

2.准备header部分：

1).源端口(socket里就有，也不用自己写)

2).目标端口

3).UDP长度

4).checksum

3.header+payload 就相当于 datagram

4.直接把打包好的datagram交给网络层发送

5.只要网络层发送成功(数据已经到达网卡)

6.通知应用层发送成功

如果接收方能收到，一定是原封不动完好无损的数据，这就是面向数据报文的好处

 2.接收

1.将从网络层收到的包裹放到内核缓冲区

2.通过header定长，把包裹分解为header部分和payload部分 - 解包

3.读取header部分，包括端口，ip信息，checksum(校验和)，长度等

4.长度不对直接扔，谁也不需要告诉

5.checksum(校验和)不对直接扔

6.把payload放到接收缓冲区

7.通知应用层数据到了

8.应用层来取

9.应用层一直不来，信息照样可以扔