UDP协议

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UDP和TCP的区别

TCP 是面向连接的，UDP 是面向无连接的。所谓的建立连接，是为了在客户端和服务端维护连接，而建立一定的数据结构来维护双方交互的状态，用这样的数据结构来保证所谓的面向连接的特性。

1. TCP 提供可靠交付。通过 TCP 连接传输的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。但是 TCP 号称能做到那个连接维护的程序做的事情。而 UDP 继承了 IP 包的特性，不保证不丢失，不保证按顺序到达。
2. TCP 是面向字节流的。发送的时候发的是一个流，没头没尾。IP 包可不是一个流，而是一个个的 IP 包。之所以变成了流，这也是 TCP 自己的状态维护做的事情。而 UDP 基于数据报的，一个一个地发，一个一个地收。
3. TCP 是可以有拥塞控制的。它意识到包丢弃了或者网络的环境不好了，就会根据情况调整自己的行为，看看是不是发快了，要不要发慢点。 UDP 就不会，应用让我发，我就发，管它洪水滔天。
4. TCP 其实是一个有状态服务，通俗地讲就是有脑子的，里面精确地记着发送了没有，接收到没有，发送到哪个了，应该接收哪个了，错一点儿都不行。而 UDP 则是无状态服务。通俗地说是没脑子的，天真无邪的，发出去就发出去了。

UDP包头

当我发送的 UDP 包到达目标机器后，发现 MAC 地址匹配，于是就取下来，将剩下的包传给处理 IP 层的代码。把 IP 头取下来，发现目标 IP 匹配。 IP 头里面有个 8 位协议，这里会存放，数据里面到底是 TCP 还是 UDP，当然这里是 UDP。于是，如果我们知道 UDP 头的格式，就能从数据里面，将它解析出来。

解析完成之后，传输层就没什么事了，内核的事情基本就干完了，里面的数据应该交给应用程序自己去处理。无论是 TCP 还是 UDP 包头里面应该有端口号，根据端口号，将数据交给相应的应用程序。

UDP1.jpg

UDP 包头有源端口号、目标端口号、长度、校验和以及数据组成。

UDP 的三大特点

UDP有以下这些特点：

1. 沟通简单，不需要大量的数据结构、处理逻辑、包头字段。
2. 它不会建立连接，虽然有端口号，但是监听在这个地方，谁都可以传给他数据，他也可以传给任何人数据，甚至可以同时传给多个人数据。
3. 它不会根据网络的情况进行发包的拥塞控制，无论网络丢包丢成啥样了，它该怎么发还怎么发。

UDP的使用场景

1. 需要资源少，在网络情况比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用。DHCP （动态主机配置协议）就是基于 UDP 协议的，一般的获取 IP 地址都是内网请求，而且一次获取不到 IP 又没事，过一会儿还有机会。
2. 不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。UDP 的不面向连接的功能，可以使得可以承载广播或者多播的协议。
3. 需要处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包，但是要求即便网络拥塞，也毫不退缩，一往无前的时候。当前很多应用都是要求低时延的，它们可不想用 TCP 如此复杂的机制，而是想根据自己的场景，实现自己的可靠和连接保证。例如直播、游戏，实时性比较重要，宁可丢包，也不要卡顿的。