udp介绍

1.udp介绍

udp是一个简单的面向数据报的运输层协议，进程的每个输出操作都正好产生一个udp数据报，并组装成一份待发送的ip数据包，

这与面向流字符的协议不同，如tcp,应用程序产生的全体数据与真正发送的单个ip数据报可能没有什么联系。

udp不提供可靠性：它把应用程序传给ip层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地

应用程序必须关心ip数据报的长度，如果它超过网络的mtu(2.8节），那么就要对ip数据报进行分片，我们将讨论ip分片机制。

udp首部

端口号表示发送进程和接收进程。

tcp端口号与udp端口号是相互独立的，(rsh和syslog=514)

尽管相互独立，如果tcp和udp同时提供某种知名服务，两个协议通常选择相同的端口号，这纯属是为了使用方便，而不是协议本身的要求。(dns)

udp长度字段指的是udp首部和udp数据的字节长度，该字段的最小值为8字节。

udp校验和

udp检验和覆盖udp首部的udp数据。

ip首部的检验和，它只覆盖ip的首部

udp的检验和是可选的，而tcp的检验和是必须的。

ip计算检验和udp计算检验和之间存在不同的地方，首先udp数据报的长度可以为奇数字节，但是检验和算法是把若干个16bit字相加。解决方法是必要时在最后增加填充字节0，这只是为了检验和的计算（也尺说，可能增加的填充字节不被传送）

udp数据报和tcp段都包含一个12字节长的伪首部，它是为了计算检验和而设置的，伪首部包含ip首部一些字段，其目的是让udp两次检查数据是否已经正确到达目的地（例如，ip没有接受地址不是本主机的数据报，以及ip没有把应传给另一高度的数据报传给udp)

ip分片

ip把mtu与数据报长度进行比较。

如果需要则进行分片，分片可以发生在原始端主机上，也可以发生在中间路由器上。

把一份ip数据报分片以后，只有到达目的地才进行重新组装。(fr fragment)

组装由目的端的ip层来完成，其目的是使分片和重新组装过程对运输层(tcp和udp)是透明的。

已经分片过的数据报有可能会再次进行分片（可能不止一次）。

ip分片

当ip数据报被分片后，每一片都成为一个分组，具有主机的ip首部，并在选择路由时与其他分组独立，当数据报的这些片到达目的端时有可能失序，但是在ip首部中有足够的信息让接收端能正确组装这些数据报片。

尽管ip分片过程看起来是透明的，但有一点让人不想使用它；即使丢失一片数据也要重传整个数据报。

ip层本身没有超时重传的机制--由更高层来负责超时和重传(tcp有超时和重传机制但udp没有，一些udp应用程序本身也执行超时和重传），当来自tcp报文段的某一片丢失后，tcp在超时后会重发整个tcp报文端，该报文段对应于一份ip数据报，没有办法只重传数据报中的一个数据报片。

如果对数据报分片的是中间路由器，而不是起始端系统，那么起始端系统就无法知道数据是如何被分片的，就这个原因，经常要避免分片。

ip分片：注意事项

在分片时，除最后一片外，其他每一片中的数据部分（除Ip首部外的其余部分）必须是8字节的整数倍。

ip首部被服务制到各个片中，但是，端口号udp首部，只能在第1片中被发现。

需要解释几个术语：ip数据报是指ip层端到端的传输单元（在分片之前和重新组装之后），分组是指ip层和链路层之间传送的数据单元，一个分组可以是一个完整的ip数据报，也可以是ip数据报的一个分片。

icmp不可达差错（需要分片）

发生icmp不可达差错的另一种情况是，当路由器收到一份需要分片的数据报，而在ip首部又设置了分片(df)的标志比特，如果某个程序需要判断到达目的端的路途中最小mtu是多少-称作路径mtu发现机制(2.9节），那么这个差错就可以被该程序使用。如果路由器没有提供这种新的icmp差错报文格式，那么下一站的mtu就设为0。

全球互联网

在18次运行当中，只有其中2次发现的路径mtu小于1500.其中一个跨大西洋的链路mtu值为572(其近似值甚至在rfc1191中没有被列出），而路由器返回的是新格式的icmp差错报文，另外一条链路，在日本的两个路由器之间，不能处理1500字节的数据帧，并且路由器没有返回新格式的icmp差错报文，把mtu值设成1006则可以正常工作。

从这个实验可以得出结论，现在许多但不是所哟偶的广域网都卡可以处理512字节的分组，利用路径mtu发现机制，应用程序就可以充分利用更大的mtu来发送报文。