UDP用户数据报协议和IP分组

UDP整体的封装格式如下：

下面是8字节UDP首部：

当IP层根据协议字段把UDP报文向上传送到UDP模块后，UDP模块再根据端口号将数据发送到相应的进程中，以此实现进程到进程间的通信。

16位UDP长度代表UDP首部和UDP数据的总字节数。长度最小可以为8，即数据段不包含实际内容。

以下是抓包结果：

不同于TCP，UDP协议的接收方在接收数据后不会返回任何确认信号，发送方只管发，至于有没有成功到达，一概不管。并且在开始发送之前也不会进行任何通信。

当UDP报文的长度大于MTU时，IP层就需要进行分片了。以下介绍IP层分片。

物理网络层一般要限制每次发送数据帧的最大长度，这个最大长度称为最大传输单元（MTU）。IP层在发送一个IP数据报之前需要询问下一跳接口的MTU大小，如果待发送的IP数据报大小大于MTU，则需要进行分片。所以，分片既可以发生在原始发送端主机上，也可以发生在中间路由器上。但数据报的重组只在最终目的端进行。不管是分片还是重载，都是在IP层进行的，对上层来说这些操作是透明的。

IP首部中的下列字段为数据的分片和重组提供了信息：

• 16位标识。唯一地标识主机发送的每一份数据报，通常每发送一份报文它的值就加1。注意，一个数据报分片后的各个分组中，标识字段是相同的，即表示同一个IP数据报。
• 3位标志。指导重组的一些标记。例如：
• • 一个bit作为“更多的片”位，表示接下来还有更多后续分组。
  • 一个bit作为“不分片”位，表示不对数据报进行分片。
• 13位片偏移。该片偏移原始数据报开始处的位置。

IP数据报分片后成为一个个的分组，这些分组都拥有各自的IP首部，路由选择时也是相互独立的。它们到达目的端时有可能会发生失序，但利用各自的IP首部中的信息，完全能够重新恢复成原始的IP数据报。这里需要注意，任何运输层首部只出现在第一片数据中。

例如要发送1473字节的用户数据，那么总的IP数据报长度 = 20字节IP首部 + 8字节UDP首部 + 1473字节用户数据 = 1501字节，超过了以太网规定的1500字节的MTU，所以需要进行分片，如下图所示：

注意上图，分组1中包含了UDP首部信息，而后续分组并不包含UDP首部。

参考：

《TCP/IP详解》第11章。