相對于TCP，我們知道UDP協(xié)議是不可靠的傳輸協(xié)議。那么對于這個協(xié)議我們還是有著很多用途。因?yàn)?，它的傳輸方式和速度是TCP無法相比的。那么對于這個協(xié)議我們就來深入了解一下吧。

1.UDP簡要介紹

UDP是傳輸層協(xié)議，和TCP協(xié)議處于一個分層中，但是與TCP協(xié)議不同，UDP協(xié)議并不提供超時(shí)重傳，出錯重傳等功能，也就是說其是不可靠的協(xié)議。

2.UDP協(xié)議頭

UDP端口號由于很多軟件需要用到UDP協(xié)議，所以UDP協(xié)議必須通過某個標(biāo)志用以區(qū)分不同的程序所需要的數(shù)據(jù)包。端口號的功能就在于此，例如某一個UDP程序A在系統(tǒng)中注冊了3000端口，那么，以后從外面?zhèn)鬟M(jìn)來的目的端口號為3000的UDP包都會交給該程序。端口號理論上可以有2^16這么多。因?yàn)樗拈L度是16個bit

UDP檢驗(yàn)和這是一個可選的選項(xiàng)，并不是所有的系統(tǒng)都對UDP數(shù)據(jù)包加以檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)(相對TCP協(xié)議的必須來說)，但是RFC中標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)送端應(yīng)該計(jì)算檢驗(yàn)和。

UDP檢驗(yàn)和覆蓋UDP協(xié)議頭和數(shù)據(jù)，這和IP的檢驗(yàn)和是不同的，IP協(xié)議的檢驗(yàn)和只是覆蓋IP數(shù)據(jù)頭，并不覆蓋所有的數(shù)據(jù)。UDP和TCP都包含一個偽首部，這是為了計(jì)算檢驗(yàn)和而攝制的。偽首部甚至還包含IP地址這樣的IP協(xié)議里面都有的信息，目的是讓UDP兩次檢查數(shù)據(jù)是否已經(jīng)正確到達(dá)目的地。如果發(fā)送端沒有打開檢驗(yàn)和選項(xiàng)，而接收端計(jì)算檢驗(yàn)和有差錯，那么UDP數(shù)據(jù)將會被悄悄的丟掉（不保證送達(dá)），而不產(chǎn)生任何差錯報(bào)文。

UDP長度UDP可以很長很長，可以有65535字節(jié)那么長。但是一般網(wǎng)絡(luò)在傳送的時(shí)候，一次一般傳送不了那么長的協(xié)議（涉及到MTU的問題），就只好對數(shù)據(jù)分片，當(dāng)然，這些是對UDP等上級協(xié)議透明的，UDP不需要關(guān)心IP協(xié)議層對數(shù)據(jù)如何分片，下一個章節(jié)將會稍微討論一些分片的策略。

3.IP分片

IP在從上層接到數(shù)據(jù)以后，要根據(jù)IP地址來判斷從那個接口發(fā)送數(shù)據(jù)（通過選路），并進(jìn)行MTU的查詢，如果數(shù)據(jù)大小超過MTU就進(jìn)行數(shù)據(jù)分片。數(shù)據(jù)的分片是對上層和下層透明，而數(shù)據(jù)也只是到達(dá)目的地還會被重新組裝，不過不用擔(dān)心，IP層提供了足夠的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的再組裝。

在IP頭里面，16bit識別號唯一記錄了一個IP包的ID,具有同一個ID的IP片將會被重新組裝；而13位片偏移則記錄了某IP片相對整個包的位置；而這兩個表示中間的3bit標(biāo)志則標(biāo)示著該分片后面是否還有新的分片。這三個標(biāo)示就組成了IP分片的所有信息，接受方就可以利用這些信息對IP數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織（就算是后面的分片比前面的分片先到，這些信息也是足夠了）。

因?yàn)榉制夹g(shù)在網(wǎng)絡(luò)上被經(jīng)常的使用，所以偽造IP分片包進(jìn)行流氓攻擊的軟件和人也就層出不窮。

可以用Trancdroute程序來進(jìn)行簡單的MTU偵測。請參看教材。

3.UDP和ARP之間的交互式用

這是不常被人注意到的一個細(xì)節(jié)，這是針對一些系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)來說的。當(dāng)ARP緩存還是空的時(shí)候。UDP在被發(fā)送之前一定要發(fā)送一個ARP請求來獲得目的主機(jī)的MAC地址，如果這個UDP的數(shù)據(jù)包足夠大，大到IP層一定要對其進(jìn)行分片的時(shí)候，想象中，該UDP數(shù)據(jù)包的第一個分片會發(fā)出一個ARP查詢請求，所有的分片都輝等到這個查詢完成以后再發(fā)送。事實(shí)上是這樣嗎？

結(jié)果是，某些系統(tǒng)會讓每一個分片都發(fā)送一個ARP查詢，所有的分片都在等待，但是接受到第一個回應(yīng)的時(shí)候，主機(jī)卻只發(fā)送了最后一個數(shù)據(jù)片而拋棄了其他，這實(shí)在是讓人匪夷所思。這樣，因?yàn)榉制臄?shù)據(jù)不能被及時(shí)組裝，接受主機(jī)將會在一段時(shí)間內(nèi)將永遠(yuǎn)無法組裝的IP數(shù)據(jù)包拋棄，并且發(fā)送組裝超時(shí)的ICMP報(bào)文（其實(shí)很多系統(tǒng)不產(chǎn)生這個差錯），以保證接受主機(jī)自己的接收端緩存不被那些永遠(yuǎn)得不到組裝的分片充滿。

4.ICMP源站抑制差錯

當(dāng)目標(biāo)主機(jī)的處理速度趕不上數(shù)據(jù)接收的速度，因?yàn)榻邮苤鳈C(jī)的IP層緩存會被占滿，所以主機(jī)就會發(fā)出一個“我受不了”的一個ICMP報(bào)文。

5.UDP服務(wù)器設(shè)計(jì)

UDP協(xié)議的某些特性將會影響我們的服務(wù)器程序設(shè)計(jì)，大致總結(jié)如下：

關(guān)于客戶IP和地址：服務(wù)器必須有根據(jù)客戶IP地址和端口號判斷數(shù)據(jù)包是否合法的能力（這似乎要求每一個服務(wù)器都要具備）

關(guān)于目的地址：服務(wù)器必須要有過濾廣播地址的能力。

關(guān)于數(shù)據(jù)輸入：通常服務(wù)器系統(tǒng)的每一個端口號都會和一塊輸入緩沖區(qū)對應(yīng)，進(jìn)來的輸入根據(jù)先來后到的原則等待服務(wù)器的處理，所以難免會出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出的問題，這種情況下，UDP數(shù)據(jù)包可能會被丟棄，而應(yīng)用服務(wù)器程序本身并不知道這個問題。

服務(wù)器應(yīng)該限制本地IP地址，就是說它應(yīng)該可以把自己綁定到某一個網(wǎng)絡(luò)接口的某一個端口上。