UDP

什么是UDP

包头

功能

• 快速传输：UDP通过提供一种无连接的传输方式，减少了建立和维护连接的开销，从而实现了较快的数据传输速度。
• 低延迟：由于UDP不需要等待连接的建立，数据包可以立即发送，因此UDP在实时应用中可以提供较低的传输延迟。
• 支持广播和多播：UDP协议支持广播和多播功能，可以将数据包发送给同一网络中的所有设备（广播）或特定组中的一组设备（多播）。

特点

• 传输成本低，简单沟通，不需要数据结构，处理逻辑，过多的包头字段等，只要是服务监听的端口任何人都可以给他传数据，不需要建立链接，
• 不可靠，不提供可靠性和错误恢复机制，数据在传输过程中可能会丢失、乱序或重复。
• UDP数据报的长度通常小于或等于IP层的MTU，因为UDP不负责分片，分片工作交给网络层

UDP的使用

常见应用

• DNS：查询和响应通常使用UDP协议进行传输，短小的DNS消息，UDP可以提供较快的响应速度。
• DHCP：使用UDP协议进行客户端和服务器之间的通信，以提供IP地址的分配和配置。
• TFTP：使用UDP作为传输协议，主要用于从服务器下载或上传文件。
• NTP：用于同步网络中的设备时钟，确保设备具有准确的时间。
• SNMP：一种网络管理协议，用于网络设备监控、配置和故障排除等。
• QUIC：谷歌开发，目前谷歌，YouTube，facebook都有用，可以提供多路复用，快速建立链接，错误恢复，拥塞控制等功能
• RADIUS：是一种用于远程身份验证和授权的协议，常用于认证网络用户。

流媒体协议

• RTMP：基于TCP的就会出现一旦出现大量重传就会一直卡顿的情况，因而很多直播已经用基于UDP去做流媒体传输的协议，
• SIP：是一种用于建立、修改和终止会话的协议，常用于语音、视频和即时通信等应用。
• MGCP：是一种控制多媒体网关的协议，用于语音、视频和传真等通信

实时游戏

• 没有异步I/O的时候无法维护过多TCP链接时需要使用UDP来应对过多的流量
• 对实时性要求比较高的游戏，需要使用自定义的传输（重传等）策略来维护数据

物联网

• MQTT--TCP CoAP--UDP
• 物联网设备很多都是内存很小的嵌入式系统维护TCP的代价过大（Thread，CoAP）

使用注意项

数据大小

应用设计和使用UDP传输时尽量避免需要进行UDP分片的情况。可以通过调整链路设备的MTU，以及程序的数据发送大小，避免分片带来的问题。

安全问题

没有加密和安全验证机制容易被窃听和篡改

可以通过快速发送大量more fragments 为1的报文来消耗对方内存

网络情况

网络的拥塞和网络的可靠性决定着UDP传输的稳定性和完整性