1. 简介

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是 OSI（Open System Interconnection 开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，其传输的单位是用户数据报。

UDP是传输层的协议，功能即为在IP的数据报服务之上增加了最基本的服务：复用和分用以及差错检测。

2. 特征

• 无连接
• 尽最大努力交付
• 面向报文
• 没有拥塞控制
• 支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信
• 首部开销小

3. UDP 报文结构

UDP数据报分为首部和用户数据部分，整个UDP数据报作为IP数据报的数据部分封装在IP数据报中，UDP数据报文结构如图所示：

 4. UDP 首部

UDP首部有8个字节，由4个字段构成，每个字段都是两个字节，

• 源端口：源端口号，需要对方回信时选用，不需要时全部置0。
• 目的端口：目的端口号，在终点交付报文的时候需要用到。
• 长度：UDP的数据报的长度（包括首部和数据）其最小值为8（只有首部）
• 校验和：检测UDP数据报在传输中是否有错，有错则丢弃。

该字段是可选的，当源主机不想计算校验和，则直接令该字段全为0。

当传输层从IP层收到UDP数据报时，就根据首部中的目的端口，把UDP数据报通过相应的端口，上交给应用进程。

如果接收方UDP发现收到的报文中的目的端口号不正确（不存在对应端口号的应用进程0），就丢弃该报文，并由ICMP发送“端口不可达”差错报文给对方。

5. UDP校验

在计算校验和的时候，需要在UDP数据报之前增加12字节的伪首部，伪首部并不是UDP真正的首部。只是在计算校验和，临时添加在UDP数据报的前面，得到一个临时的UDP数据报。校验和就是按照这个临时的UDP数据报计算的。伪首部既不向下传送也不向上递交，而仅仅是为了计算校验和。这样的校验和，既检查了UDP数据报，又对IP数据报的源IP地址和目的IP地址进行了检验。

UDP校验和的计算方法和IP数据报首部校验和的计算方法相似，都使用二进制反码运算求和再取反，但不同的是：IP数据报的校验和之检验IP数据报和首部，但UDP的校验和是把首部和数据部分一起校验。

发送方，首先是把全零放入校验和字段并且添加伪首部，然后把UDP数据报看成是由许多16位的子串连接起来，若UDP数据报的数据部分不是偶数个字节，则要在数据部分末尾增加一个全零字节（此字节不发送），接下来就按照二进制反码计算出这些16位字的和。将此和的二进制反码写入校验和字段。在接收方，把收到得UDP数据报加上伪首部（如果不为偶数个字节，还需要补上全零字节）后，按二进制反码计算出这些16位字的和。当无差错时其结果全为1。否则就表明有差错出现，接收方应该丢弃这个UDP数据报。

参考文献

GitHub - huihut/interview: 📚 C/C++ 技术面试基础知识总结，包括语言、程序库、数据结构、算法、系统、网络、链接装载库等知识及面试经验、招聘、内推等信息。This repository is a summary of the basic knowledge of recruiting job seekers and beginners in the direction of C/C++ technology, including language, program library, data structure, algorithm, system, network, link loading library, interview experience, recruitment, recommendation, etc.

UDP协议的详细解析_李大坝超欧的的博客-CSDN博客_udp