tcp与udp的典型应用（UDP协议概述TCPVS）

• UDP为应用程序提供面向无连接的服务。传输数据之前源端和目的端不需要建立连接。
• 不需要维持连接状态，收发状态等，因此服务器可同时向多个客户端传输相同的消息。
• UDP适用于对传输效率要求高的运用。

一、UDP概述

首部格式

图1

UDP和TCP一样都使用IP作为网络层协议，TCP数据报被封装在一个IP数据包内。由于UDP不象TCP一样提供可靠的传输，因此UDP的报文格式相对而言较简单。

整个UDP首部有如下标识：

• 16位源端口号：为源端应用程序分配的一个源端口号。
• 16位目的端口号：目的应用程序的端口号
• 16位UDP长度：是指UDP首部和UDP数据的字节长度。该字段的最小值为8。
• 16位UDP检验和：该字段提供与TCP检验和同样的功能，只不过在UDP协议中该字段是可选的。

二、TCP VS UDP

图2

IP packet

网络层收到传输层的TCP数据段后会再加上网络层IP头部信息。普通的IP头部固定长度为20个字节（不包含IP选项字段）。

IP报文头主要由以下字段组成：报文长度是指头部占32比特字的个数，包括任何选项。由于它是一个4比特字段，24=16，除掉全0项共有15个有效值比特字段，其中最大值也为15，表示头部占15个32比特。因此32*15/8=60字节，头部最长为60字节。

版本号（Version）字段标明了IP协议的版本号，目前的协议版本号为4。下一代IP协议的版本号为6。8比特的服务类型（TOS，Type of Service）字段包括一个3比特的优先权字段（COS，Class of Service），4比特TOS字段和1比特未用位。4比特TOS分别代表最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。总长度（Total length）是整个IP数据报长度，包括数据部分。由于该字段长16比特，所以IP数据报最长可达65535字节。尽管可以传送一个长达65535字节的IP数据报，但是大多数的链路层都会对它进行分片。而且，主机也要求不能接收超过576字节的数据报。UDP限制用户数据报长度为512字节，小于576字节。而事实上现在大多数的实现（特别是那些支持网络文件系统NFS的实现）允许超过8192字节的IP数据报。标识符（Identification）字段唯一地标识主机发送的每一份数据包。通常每发送一份报文它的值就会加1。生存时间（TTL，Time to Live）字段设置了数据包可以经过的路由器数目。一旦经过一个路由器，TTL值就会减1，当该字段值为0时，数据包将被丢弃。协议字段确定在数据包内传送的上层协议，和端口号类似，IP协议用协议号区分上层协议。TCP协议的协议号为6，UDP协议的协议号为17。报头校验和（Head checksum）字段计算IP头部的校验和，检查报文头部的完整性。源IP地址和目的IP地址字段标识数据包的源端设备和目的端设备IP地址信息。

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