UDP 的报文结构

2023-09-22 10:43:08

1.UDP特点

UDP特点分为:

  1. 无连接:知道对端的IP和端口号就可以进行传输,即通信时不需要创建连接(发送数据结束时也没有连接可以释放)所以减小了开销和发送数据前的时延;比如:微信,微信发送信息时,不需要建立连接,可以直接发送信息;有连接就类似于打电话,必须对方接听了你的电话,才能进行沟通。
  2. 不可靠:可能出现数据丢失、重复或乱序的情况;比如:只管投球,不管最后有没有进球;只管传输数据,不管数据最后有没有抵达接收方手里,出现错误时也不会反馈问题给发送方。

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  1. 面向数据报:不管应用层交给UDP多长的报文,UDP也会原样发送,即不会拆分,也不会合并;
  2. 全双工:既能读,也能写。比如:一根普通水管,同一时间只能往外出水,不能往里进水,这种就叫做半双工,反之就叫全双工。

2.UDP协议报文结构

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上述UDP协议报文结构,是为了便于排版才这么画的,实际上UDP报文结构长这样:

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UDP会在原有的应用层数据报前拼接一个UDP报头(字符串拼接,二进制格式),而报头里则包含了一些重要的信息。UDP报头总大小为8个字节,一个字节为8个bit,每个部分的大小为2个字节,即取值范围为:0 ~ 65535。需要注意的是0~1023已经被一些知名的应用程序使用了,所以我们能自己分配的端口则是从1024开始到65535。

  • 源端口/目的端口:16位即2个字节。 端口号表示一个具体的应用程序,并且在同一台主机上,一个端口号不能被多个进程绑定。哪个应用程序发的数据,这个数据要去哪个应用程序。

  • 16位UDP长度:表示UDP数据报长度大小,也就是2个字节 ,换算过来是64kb。因此如果应用层数据报的长度大于64kb了,要么在应用层手动进行分包,比如:100kb的数据报,可以分为64kb和36kb,分两次转发;要么放弃UDP,说债见,我选TCP,因为TCP没有这样的长度限制。

  • **16位校验和:验证传输的数据是否正确。**发送方针对数据进行一系列的运算得到一个较短的校验和,接收方按照相同的算法根据接收到的数据计算校验和,再用这个校验和与发送方的校验和对比,是否一致。

  • 常见的校验和算法:

    1. CRC:循环冗余校验,把数据的每个字节都累加。如果溢出了,就把高位舍弃。

    2. MD5: 用一系列计算公式,来进行复杂的数学运算。

      • MD5特点

      ​ 1.定长:无论数据多长,计算出的MD5的都是一样长。

      ​ 2.冲突概率小:原始数据只要变动一个字节,计算出的MD5的值差别都很大。

      ​ 3.不可逆:可以通过原始数据计算出的MD5,但是几乎不能通过计算出的MD5还原出原始数据。

    3. SHA1:和MD5相似。

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