UDP是一個(gè)簡(jiǎn)單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議：進(jìn)程的每個(gè)輸出操作通常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)，并組裝成一份待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)。這與面向流的協(xié)議不同，如TCP，應(yīng)用程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與真正發(fā)送的單個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)并不存在直接的關(guān)聯(lián)。

UDP輸入和輸出以及輕量級(jí)UDP涉及以下文件：

include/net/udplite.h 定義輕量級(jí)UDP專用的函數(shù)等

include/linux/udp.h 定義UDP傳輸控制塊等

net/ipv4/udp.c UDP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

net/ipv4/udplite.c 輕量級(jí)UDP的實(shí)現(xiàn)

net/core/sock.c 實(shí)現(xiàn)傳輸層通用的函數(shù)

net/ipv4/datagram.c 實(shí)現(xiàn)UDP的connect調(diào)用

net/ipv4/af_inet.c 網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層接口

UDP的輸入與輸出

UDP函數(shù)之間調(diào)用關(guān)系比TCP簡(jiǎn)單的多，和TCP一樣，sock結(jié)構(gòu)中的sk_receive_queue成員是UDP的接收隊(duì)列，通常情況下，接收到UDP數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)緩存到此，等待用戶進(jìn)程的讀取。UDP接收到數(shù)據(jù)報(bào)后的處理要比TCP簡(jiǎn)單的多，通過校驗(yàn)的UDP數(shù)據(jù)報(bào)，根據(jù)類型做不同的處理后被添加到接收隊(duì)列。

UDP傳輸控制塊

struct udp_sock {   
    /* inet_sock has to be the first member */   
    struct inet_sock inet;   
    int      pending;   /* Any pending frames ? */   
    unsigned int     corkflag;  /* Cork is required */   
    __u16        encap_type;    /* Is this an Encapsulation socket? */   
    /*  
     * Following member retains the information to create a UDP header  
     * when the socket is uncorked.  
     */   
    __u16        len;       /* total length of pending frames */   
    /*  
     * Fields specific to UDP-Lite.  
     */   
    __u16        pcslen;   
    __u16        pcrlen;   
/* indicator bits used by pcflag: */   
#define UDPLITE_BIT      0x1        /* set by udplite proto init function */   
#define UDPLITE_SEND_CC  0x2        /* set via udplite setsockopt         */   
#define UDPLITE_RECV_CC  0x4        /* set via udplite setsocktopt        */   
    __u8         pcflag;        /* marks socket as UDP-Lite if > 0    */   
    __u8         unused[3];   
    /*  
     * For encapsulation sockets.  
     */   
    int (*encap_rcv)(struct sock *sk, struct sk_buff *skb);   
};   

struct inet_sock inet

udp_sock由inet_sock結(jié)構(gòu)擴(kuò)展而來

int pending

發(fā)送狀態(tài)，其值只能是0或AF_INET，0表示數(shù)據(jù)已經(jīng)從UDP套接口發(fā)送到IP層，可以繼續(xù)調(diào)用sendmsg()發(fā)送數(shù)據(jù)，AF_INET表示UDP正在處理調(diào)用sendmsg()的發(fā)送數(shù)據(jù)，不需要處理目的地址、路由等信息，直接處理UDP數(shù)據(jù)

unsigned int corkflag

0 有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，立即發(fā)送出去

非0 將UDP數(shù)據(jù)組成一個(gè)單一64KB的UDP數(shù)據(jù)報(bào)后將其發(fā)送出去，因此會(huì)有延遲

__u16 len

從UDP套接口發(fā)送數(shù)據(jù)到IP層時(shí)，標(biāo)識(shí)待發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度

__u16pcslen

__u16 pcrlen

輕量級(jí)UDP，通過UDPLITE_SEND_CSCOV和UDPLITE_RECV_CSCOV選項(xiàng)設(shè)置，用于實(shí)現(xiàn)控制發(fā)送和接收校驗(yàn)和的執(zhí)行

0 表示對(duì)發(fā)送/接收的整個(gè)UDP-Lite數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)

>>=8 表示對(duì)發(fā)送/接收的UDP-Lite包的前pcslen/pcrlen個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)

其他值是非法的

UDP的狀態(tài)

UDP的傳輸是沒有狀態(tài)的，但事實(shí)上，UDP和RAW也借用了TCP的一些值：在一個(gè)套接口創(chuàng)建之初，其狀態(tài)是TCP_CLOSE，當(dāng)UDP套接口調(diào)用connect()后，狀態(tài)改變?yōu)門CP_ESTABLISHED，***，關(guān)閉套接口時(shí)又置回TCP_CLOSE，RAW也一樣。

輕量級(jí)UDP

2.6.20版本的Linux支持UDP-Lite。UDP-Lite協(xié)議相對(duì)較新，與UDP協(xié)議類似，但更適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)差錯(cuò)率較大而應(yīng)用對(duì)輕微差錯(cuò)不敏感的情況，例如實(shí)時(shí)視頻播放等。那么UDP-Lite與傳統(tǒng)的UDP有什么不同呢?傳統(tǒng)的UDP協(xié)議對(duì)其負(fù)載(Payload)作完整的校驗(yàn)，如果其中的哪怕只有一位發(fā)生了變化，那么整個(gè)數(shù)據(jù)包就有可能被丟棄，在某些情況下，丟掉一個(gè)這樣的包代價(jià)是非常大的，尤其當(dāng)數(shù)據(jù)包比較大的時(shí)候。在UDP-Lite協(xié)議中，一個(gè)數(shù)據(jù)包到底需不需對(duì)其負(fù)載進(jìn)行校驗(yàn)，或者是校驗(yàn)多少位都是由用戶控制的，

Linux對(duì)UDP-Lite協(xié)議的支持也是通過在原來的UDP協(xié)議的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)setsockopt選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)控制發(fā)送/接收 Checksum Coverage的

int val = 20;

setsockopt(s, SOL_UDPLITE, UDPLITE_SEND_CSCOV, &val, sizeof(int));

int min = 20;

setsockopt(s, SOL_UDPLITE, UDPLITE_RECV_CSCOV, &min, sizeof(int));

創(chuàng)建一個(gè)輕量級(jí)UDP套接口很簡(jiǎn)單

s = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDPLITE);