UDP

UDP是一个面向数据报的运输层协议，进程每个输出操作都直接产生一个UDP数据报，并封装成一份待发送的IP数据报，UDP传给IP的数据和应用程序递交的是一样的，因此一旦大于MTU就会产生分片。

       这与面向字节流的协议TCP，应用程序产生的全体数据真正发送的IP数据报没联系，不同应用程序像流一样把数据交到TCP，TCP自己把流弄成一个一个包传走。

应用程序必须关心IP数据报的长度。如果它超过网络的MTU，那么就要对IP数据报分片，下面讨论IP分片机制。

源端口和目的端口表示发送和接收进程。TCP端口号和UDP端口号是独立的。UDP长度字段指的是UDP首部和UDP数据的字节长度，最小值为8个字节。

       UDP检验和覆盖UDP首部和数据。IP首部的校验和只覆盖IP首部。IP计算检验和和UDP计算检验和之间存在不同的地方。首先，UDP数据包的长度可以为奇数字节，但是检验和算法是把若干个16bit字相加。解决方法是必要时在最后增加填充零。UDP数据报和TCP段都包含一个12字节的伪首部，是为了计算检验和而设置的。伪首部包含IP首部的一些字段。其目的是把UDP两次检验数据是否已经正确到达目的地。

说明UDP是没有状态化的，一口气发了四个包，没有确认和握手，TCP连接会建立三次握手，每一个包都需要确认。

UDP在发送第一份数据报之前，接收方和接收端之间没有任何通信，在收到数据时，接收端没有任何确认，在这个例子中，发送端并不知道另一端是否已经接收到数据。每次运行程序，源端UDP端口号都发生变化，第一次是1108，然后是1110，客户程序使用的端口号在1024~5000之间。

IP分片

IP把MTU和数据报长度进行比较，如果需要则进行分片。分片可以发生在原始发送端主机，也可以发生在中间路由器。把一份IP数据报分片后，只有到达目的地接收方才能重新组装。（FR fragment）。重新组装由目的端的IP层完成，其目的是使分片和重装过程对于传输层（TCP,UDP）是透明的。已经分过一次片的数据有可能再次进行分片。

16位标识：一个IP报一个标识，分片后所有片的标识都是一样的，告诉接收方标识一样都是一起的，重组装在一起。MF:是否最后一个分片。

当IP数据报被分片后，每一片都成为一个分组，具有自己的IP首部，选择路由时与其他分组独立，这样当数据片到达目的地可能会失序（后面的早到），但是在IP首部中有足够的信息让接收端重新组装这些分片。

尽管IP分片是透明的，但是，即使丢失一片数据也要重传整个数据报。

IP层本身没有超时重传机制，由更高层来负责超时和重传（TCP有超时和重传机制，但UDP没有。一些UDP应用程序本身也有超时和重传）。当来自TCP报文段的某一片丢失后，TCP在超时后会重发整个TCP报文段）。只有第一片有四层头部其他片没有。

UDP和ARP之间的交互

应用程序一下产生很多分片，每个分片发现目的IP没有相应的MAC地址，每一片都做arp解析，在接收第一个arp应答时，只发送最后一个数据片，因为后面的片没有四层信息，所以除非接收第一个数据片，否则不会发送ICMP差错。

 

最大UDP数据报长度

IP数据报最大长度为65535字节，但并不是所有操作系统都能接受这个包，第一，socket API提供了一个可供应用程序调用的函数，以设置接受和发送缓存的长度。第二，TCP/IP内核的限制，使得IP数据报长度小于65535字节。

ICMP源站抑制

连续发送100个1024字节的包，中间一个路由器不能转发（他的缓存溢出），这时路由器就通过ICMP源站抑制这种包，发送给源PC减慢发送速度.

RFC建议UDP不要发送这种包，它会消耗网络带宽，像UDP一次发10个包，发完后就进程结束了，这个源站抑制包就收不到了，TCP收发确认收到源站抑制会放慢发送速度。

UDP输入队列

启用一个服务，这个服务端口号为UDP的6666，缓存256字节，开启后等待30s不向应用层读数据。客户c1和c2先来的来的两个包维护在256缓存里，30s后读给应用层，其他的数据都丢掉，没有发送任何信息告诉客户其数据报丢掉，UDP是FIFO。

限制本地IP地址

源是任何接口的任何IP的端口是7777，接收任何用户任何源端口链接。可以通过命令限制本地IP和远端IP。

大多数的系统在某一时刻只允许一个程序端点与某个本地IP地址及UDP端口号关联。当目的地为该IP地址及端口号的UDP数据报到达主机时，就复制一份传给该端点。

再次尝试打开另外一个程序本地端口9999作为服务，会发生错误，不能多个程序用本地一个IP一个端口号。