TCP/IP协议族的传输层基础（1）——UDP协议

 传输层为两台主机上的应用程序提供端到端（end to end）的通信。与网络层使用的逐跳通信方式不同，传输层只关心通信的起始端和目的端，而不在乎数据包的中转过程。

 传输层的协议主要有三个：

• TCP协议（Transmission Control Protocol，传输控制协议）
• UDP协议（User Datagram Protocol，用户数据报协议）
• SCTP协议（Stream Control Transmission Protocol，流量传输控制协议），这是一种相对较新的协议，暂不讨论。

UDP协议

UDP协议为用户提供不可靠的，无连接和基于数据报的服务。

下面是UDP报文的格式

• 16位UDP长度，表示整个数据包（UDP首部+UDP数据）的最大长度，所以能用UDP传输的数据大小非常有限，最多只有2^16=64K,差不多是65535
• 16位UDP检验和，计算整个数据包的大小，如果校验和出错，就会直接丢弃

UDP的特点

• 无连接: 知道对端的IP和端口号就直接进行传输, 不需要建立连接
• 不可靠: 没有确认机制, 没有重传机制; 如果因为网络故障该段无法发到对方, UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息
• 面向数据报: 不能够灵活的控制读写数据的次数和数量（应用层交给UDP多长的报文，UDP原样发送，既不会拆分，也不会合并）

UDP的缓冲区

• UDP没有真正意义上的发送缓冲区，调用sendto会直接交给内核，由内核将数据传给网络层进行后续的传输动作
• UDP具有接收缓冲区，但是这个缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一样；如果缓冲区满了，再到达的UDP数据就会被丢弃。

UDP的使用注意事项

        UDP协议首部的16位UDP长度限制了UDP能够传输的最大长度，能够传输的最大长度是64K，这是一个很小的数字，如果超过，就需要手动分包，多次发送，并在接收端手动接收。

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