（运输层）UDP知识详解

来源：互联网发布：linux建立文件编辑：程序博客网时间：2024/06/05 12:39

一、UDP简介

UDP是传输层协议，和TCP协议处于一个分层中，但是与TCP协议不同，UDP协议并不提供超时重传，出错重传等功能，也就是说其是不可靠的协议。

UDP协议是英文UserDatagramProtocol的缩写，即用户数据报协议，主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的C/S模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。

特点：

1）无连接，发送数据之前不需要建立连接。开销和发送之前的时间延迟较短。

2）尽最大努力交付。（可以采取一定策略实现可靠传输）

3）面向报文，UDP对应用程序交付的报文，添加UDP首部后直接交给IP层。不合并，不拆分。

4）没有拥塞控制，网络拥塞不会使源主机发送率降低。

5）UDP支持一对一，一对多，多对一的交互通信

6）UDP首部开销较小，8字节（TCP为20字节、IP为20字节）

二，UDP首部格式

源端口：2字节 = 16bit =0 ~ 65535

目的端口：2字节

长度：2字节用户数据包的长度（最短为8字节，仅有头部）

检验和：2字节

三，常见问题

1，如果接受方UDP发现收到报文中目的端口不正确（不存在对应端口的应用程序）怎么办？

丢弃该报文，由ICMP发送“端口不可达”差错报文给发送发。

traceroute 工作原理，一种利用ICMP的TTL，另一种利用UDP的端口

四，程序实例

Windows C++ 源码（开发环境：VS2005 ，Win7）

1）发送端

[html] view plaincopy
#include <winsock2.h>  
#include <iostream>  
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  
  
using namespace std;  
  
int main()  
{  
    SOCKET sock;                   //socket  
    char szMsg[] = "this is a UDP test package";//被发送的字段  
      
    /*typedef unsigned short  WORD*/  
    WORD wVersionRequested;//1.启动SOCKET库，版本为2.0  
    WSADATA wsaData;//这个结构被用来存储 被WSAStartup函数调用后返回的 Windows Sockets数据  
    int err;      
    wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 );//创建一个被指定变量连接而成的WORD变量。返回一个WORD变量    
    err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData );//Winsock服务的初始化  
    if ( err != 0 )   
    {  
        cout<<"Socket2.0初始化失败，Exit!";  
          
    }     
    if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 || HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 0 ) //判断是否是 2.0版本的socket  
    {  
        WSACleanup( );  
          
    }  
      
    //2.创建socket  
    sock = socket(     
        AF_INET,           //代表TCP/IP协议族: UDP, TCP, etc  
        SOCK_DGRAM,        //SOCK_DGRAM说明是UDP类型，SOCK_STREAM是TCP类型  
        0                  //protocol  
        );  
      
    if (sock == INVALID_SOCKET ) {  
        cout<<"Socket 创建失败，Exit!";  
          
    }  
      
    //3.设置发往的地址  
    sockaddr_in addrto;            //发往的地址    
    memset(&addrto,0,sizeof(addrto));  
    addrto.sin_family=AF_INET;  
    //以127开头的ip，并且客户和服务器在同一个局域网，服务方都可以接收(相当于广播)；  
    //指定服务方ip的可以接收  
    addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");  
      
    addrto.sin_port=htons(7861);//端口号必须和服务器绑定的端口号一致  
      
    int nlen=sizeof(addrto);  
    unsigned int uIndex = 1;  
    while(true)  
    {  
        Sleep(1000);  
        //从广播地址发送消息  
        if( sendto(sock,szMsg,strlen(szMsg),0,(sockaddr*)&addrto,nlen)== SOCKET_ERROR )  
            cout<<WSAGetLastError()<<endl;  
        else  
            cout<<uIndex++<<":an UDP package is sended."<<endl;  
    }  
      
    if (!closesocket(sock))   
    {  
        WSAGetLastError();  
          
    }  
    if (!WSACleanup())   
    {  
        WSAGetLastError();  
          
    }     
}  

2）接收端

[html] view plaincopy
#include <winsock2.h>  
#include <iostream>  
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  
  
using namespace std;  
void main(void)  
{  
    SOCKET sock;  
      
    //1.启动SOCKET库，版本为2.0  
    WORD wVersionRequested;  
    WSADATA wsaData;  
    int err;      
    wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 );     
    err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );  
    if ( err != 0 )   
    {  
        cout<<"Socket2.0初始化失败，Exit!";  
        return;  
    }     
    if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 || HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 0 )   
    {  
        WSACleanup();  
        return;   
    }  
  
    //2.创建套接字  
    sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);  
    if (sock == INVALID_SOCKET )  
    {  
        cout<<"Socket 创建失败，Exit!";  
        return;  
    }  
  
    //3.绑定  
    sockaddr_in myaddr; //sockaddr_in相当于sockaddr结构  
    memset(&myaddr,0,sizeof(myaddr));  
    myaddr.sin_family=AF_INET;  
    //如果绑定地址不是本机地址或者ADDR_ANY，则recvfrom函数不会正确接收，而是立刻返回  
    myaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  
    //端口号必须和客户发往的端口号一致  
    myaddr.sin_port=htons(7861);  
    bind(sock,(sockaddr*)&myaddr,sizeof(myaddr));  
      
    int fromlength = sizeof(SOCKADDR);  
    char buf[256]="";     
    long number=0;  
    while(1)  
    {  
          
        if(recv(sock,buf,sizeof(buf),0))  
        {  
            cout<<number<<":"<<buf<<endl;  
            number++;  
        }  
        memset(buf,0,sizeof(buf));  
    }  
  
    if (!closesocket(sock))   
    {  
        WSAGetLastError();  
        return;  
    }  
    if (!WSACleanup())  
    {  
        WSAGetLastError();  
        return;  
    }  
}  

0 0