用戶數據報協議（User Datagram Protocol，UDP）是Internet傳輸層協議，提供無連接、不可靠、數據報盡力傳輸服務。UDP 是一個非常簡單的協議，開銷最小。如果一個進程想發送很短的報文，而且不在意可靠性，就可以使用 UDP。使用 UDP 發送一個很短的報文，在發送方和接收方之間的交互要比使用 TCP 時少得多。

UDP協議

UDP協議特點

• 應用進程容易控制發送什麼數據以及何時發送，會出現分組的丢失和重複。
• 發送數據前，無需提前建立連接。
• 無連接狀态。
• 首部開銷小，隻有8個字節。

無連接服務：UDP提供無連接服務。這就是表示 UDP發送出去的每一個用戶數據報都是一個獨立的數據報。不同的用戶數據報之間沒有關系，即使它們都是來自相同的源進程并發送到相同的目的程序。用戶數據報不進行編号。此外，也沒有像TCP協議那樣的連接建立和連接終止，這就表示每一個用戶數據報可以沿着不同的路徑傳遞。

UDP協議的結構

如圖，其中源端口号、目的端口号、UDP長度、校驗和屬于UDP數據報的首部；數據部分屬于UDP數據報數據字段。UDP首部四個字段每個字段長度都是2個字節，共8個字節。他們各自的作用：

• 源端口号和目的端口号：主要用于UDP實現複用和分解；關于傳輸層的複用與分解在前面的文章中有介紹，感興趣的可以去查看（計算機網絡｜傳輸層的複用與分解）。
• 長度：指示UDP報文段中的字節數，他等于首部字節數與數據字節數的總和；其最小值為8（隻有首部）。
• 校驗和：接收方用來檢測接收的報文是否出現差錯。

UDP校驗和主要提供差錯檢測功能，就是用于檢測UDP報文段從源主機到目的主機的傳送過程中，其中的數據是否發生了改變。該字段不是必須的，當源主機不想計算校驗和，則直接令該字段全為0，當傳輸層從IP層收到UDP數據報時，就根據首部中的目的端口，把UDP數據報通過相應的端口，上交給應用進程。如果接收方UDP發現收到的報文中的目的端口号不正确（不存在對應端口号的應用進程0），就丢棄該報文，并由ICMP發送“端口不可達”差錯報文給對方。

源主機到目的主機

UDP的校驗和由三部分内容求和得到，分别是僞首部、首部以及數據報文

UDP的校驗和的組成

UDP的僞首部：僞首部占12個字節，僞首部并不是UDP真正的首部，隻是在計算校驗和，臨時添加在UDP數據報的前面，得到一個臨時的UDP數據報。UDP僞頭部目的是為了讓數據包接受者确定發送和接受的UDP數據包是來自正确的源且是發給自己的。由于UDP結構中隻包含了源和目的的UDP端口号，而且沒有IP地址信息，所以使用僞頭部結構來計算校驗和以确定數據包的正确性。僞首部既不向下傳送也不向上遞交，而僅僅是為了計算校驗和。

UDP校驗和的計算方法：

• 所有參與運算的内容按16位對齊求和（UDP的僞首部、首部以及數據）。
• 求和過程中遇到溢出（即進位）都被回卷（即進位與和的最低位再相加）。
• 最後對計算的和取反碼，就可以得到UDP的校驗和，填入UDP數據報的校驗和字段。

對齊求和

溢出回卷

取反碼

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