[TCP IP详解：学习笔记]UDP：用户数据协议

       UDP：用户数据协议

       UDP是面向数据报的运输协议：进程的每个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份待发送的IP数据报。同时UDP提供不可靠性：它把应用应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证他们能到达目的地。

       应用程序必须关系IP数据报的长度。如果它超过网络的MTU，那么就要对IP数据报进行分片。

       UDP首部的各字段如图1所示。其中，端口号表示发送和接收进程。UDP长度字段指的是UDP首部和UDP数据的字节长度，该字段要求最小长度为8字节。UDP校验和覆盖UDP首部和UDP数据。

 

图1 UDP首部

 

       如果发送端没有计算校验和而接收端检测到校验和有差错，那么UDP数据报就要被悄悄地丢弃，不产生任何差错报文。

       IP分片：

       如果IP数据报的长度大于MTU，则需要对IP数据报进行分片。把一份IP数据报分片以后，只有达到目的地才进行重新组装。重新组装由目的端的IP层来完成，其目的是使分片和重新组装过程对运输层（TCP和UDP）是透明的。

       IP分片过程：

　　对于发送端发送的每份IP数据报来说，其标识字段都包含一个唯一值。该值在数据报分片时，被复制到每个片中。标志字段用其中一个比特表示“更多的片”（MF）。除了最后一片以外，其他每个组成数据报的片都要把该比特位置1。片偏移字段指的是该片偏移原始数据报开始处的位置。当数据报分片后，每个片的总长度要改为该片的长度值。

       为什么只丢失一片数据也需要重传整个数据报？

       是因为IP层本身没有超时重传的机制----由更高层来负责超时和重传。如果对数据报分片的是中间路由器，而不是起始端系统，那么起始端系统就无法知道数据报是如何分片的。

       在分片时，除了最后一片以外，其他每一片中的数据部分（除IP首部外的其余部分）必须是8字节的整数倍。IP数据报是指IP层端到端的传输单元（在分片之前和重组装之后），分组是指在IP层和链路层之间传输的数据单元。

       发送ICMP不可达差错报文给发送端的情况：

1. 当路由器收到一份需要分片但是又设置了不可分标志比特位的IP数据报；
2. 路径MTU发现机制。

　　最大UDP数据报长度受到两个因素的影响：

1. 应用程序可能受到其程序接口的限制；
2. 限制来自于TCP/IP内核的实现。

　　如果接收到的数据报长度大约应用程序所能处理的长度，那么会发生什么情况呢？

　　该问题的答案取决于编程接口和实现。例如，典型的Berkeley版socket API对数据报进行截断，并丢弃任何多余的数据。SVR4下的socket API并不截断数据报，超出部分数据在后面的读取中返回，但它也不通知应用程序。TLI API不丢弃数据。相反，它返回一个标志表明可以获得更多的数据。

       当一个系统（路由器或主机）接收数据报的速度大于其处理速度时，可能产生ICMP“源站抑制（source quench）”差错。