告知你不为人知的UDP-疑难杂症和使用

搬砖秃头猿

于 2021-11-15 08:45:00 发布

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分类专栏： java 程序员后端文章标签：后端 java

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本文深入探讨了UDP协议在实际应用中的问题，包括UDP报文大小、发送与接收问题、丢包因素及冗余传输策略。分析了UDP相对于TCP的效率，并给出了适合使用UDP的场景，强调了实时性、多点通信和网络状况对协议选择的重要性。

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引言

作为文章”《从TCP三次握手说起—浅析TCP协议中的疑难杂症》”的姊妹篇，很早就计划写篇关于UDP的文章，尽管UDP协议远没TCP协议那么庞大、复杂，但是，要想将UDP描述清楚，用好UDP却要比TCP难不少，于是文章从下笔写，到最终写成，断断续续拖了好几个月。

对应系列的上一篇：

告知你不为人知的UDP-连接性和负载均衡

3. UDP疑难杂症

3.1 UDP的传输方式：面向报文

面向报文的传输方式决定了UDP的数据发送方式是一份一份的，也就是应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。那么UDP的报文大小由哪些影响因素呢？UDP数据包的理论长度是多少，合适的UDP数据包应该是多少呢？

(1)UDP报文大小的影响因素，主要有以下3个

[1] UDP协议本身，UDP协议中有16位的UDP报文长度，那么UDP报文长度不能超过2^16=65536.
[2] 以太网(Ethernet)数据帧的长度，数据链路层的MTU(最大传输单元)。
[3] socket的UDP发送缓存区大小

(2) UDP数据包最大长度
根据UDP协议，从UDP数据包的包头可以看出，UDP的最大包长度是2^16-1的个字节。由于UDP包头占8个字节，而在IP层进行封装后的IP包头占去20字节，所以这个是UDP数据包的最大理论长度是2^16 - 1 - 8 - 20 = 65507字节。如果发送的数据包超过65507字节，send或sendto函数会错误码1(Operation not permitted， Message too long)，当然啦，一个数据包能否发送65507字节，还和UDP发送缓冲区大小（linux下UDP发送缓冲区大小为：cat /proc/sys/net/core/wmem_default）相关，如果发送缓冲区小于65507字节，在发送一个数据包为65507字节的时候，send或sendto函数会错误码1(Operation not permitted， No buffer space available)。

(3) UDP数据包理想长度
理论