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网络协议|网络协议（UDP）

一 UDP协议及其特点 1.1 什么是UDP协议
UDP: User Datagram Protocol， 用户数据报协议，它是一种无连接，不可靠的传输，面向报文的一种协议。在IP协议的基础上提供了简答的功能，比如：复用分用和差错检测功能

1.2 UDP协议特点
#1 无连接： 和IP协议一样，发送数据报之前不需要建立连接，减少了网络开销和延时，节省了系统资源
#2 不可靠： 和IP协议一样，只保证尽最大努力交付，所以不保证可靠交付。因此不需要维护一些复杂的连接状态信息，适合可以接受数据丢失的报文。
#3面向报文：对于应用层的报文既不拆分也不合并，上层报文是什么样，UDP就是什么样。适合一次性传输少量数据的应用。
网络协议|网络协议（UDP）
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#4 UDP协议没有拥塞控制，网路出现拥塞的时候不会使得源主机的发送速率降低，这对某些实时应用是很重要的。比如视频会议。
#5 UDP支持一对一 一对多 多对一的交互通信
#6 UDP 首部开销小，只有8个字节，比TCP的20个字节首部要短

二 UDP协议数据报首部格式 网络协议|网络协议（UDP）
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2.1 源端口号 指的是发送端应用程序端口

2.2 目标端口端口 指的是接收端应用程序端口

2.3 长度 指的是UDP首部和数据部分总长度

2.4 校验和 【网络协议|网络协议（UDP）】UDP的校验和覆盖UDP首部和UDP 数据部分。主要用于判断UDP报文字啊传输过程中是否出差错。

三 UDP为什么会丢包？解决办法 3.1 丢包原因 #1 socket缓冲区满了
如果socket缓冲区满了，应用程序没来得及处理在缓冲区中的UDP包，那么后续来的UDP包会被内核丢弃，造成丢包。在socket缓冲区满造成丢包的情况下，可以通过增大缓冲区的方法来缓解UDP丢包问题。
#2 socket缓冲区太小
如果发送端报文很大，接收端缓冲太小，也会造成数据丢失
#3 IP分片丢失,CRC校验失败

3.2 解决方式(UDP冗余传输) 有什么办法可以降低UDP的丢包率呢？一个简单的办法来采用冗余传输的方式。如下图，一般采用较多的是延时双发，双发指的是将原本单发的前后连续的两个包合并成一个大包发送，这样发送的数据量是原来的两倍。这种方式提高丢包率的原理比较简单，例如本例的冗余发包方式，在偶数包全丢的情况下，依然能够还原出完整的数据，也就是在这种情况下，50%的丢包率，依然能够达到100%的数据接收。
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四 UDP是否存在粘包和拆包问题？为什么？ UDP是不存在粘包和拆包问题的。因为UDP不是面向流的，是面向报文的，正因为这个特性，所以决定UDP发送数据是一份一份的，接收的时候也是一份一份的，发送和接收的都是完整的报文。即发送端发送了多少次，接收端就要接收多少次。比如接收缓冲区大小为10K， 那么发送端分别发送三次报文，1次2K，2次1K，三次6K总共9K，那么接收端就会接收三次，并且放入接收缓冲区。

那问题来了？ 接收缓冲区如何保区别缓冲区里的数据呢？因为UDP接收缓冲区以链式结构来存储到达UDP包，每一个包都包含头部信息(消息来源地址，端口等)。所以它是具有保护消息边界特性。

那如果缓冲区满了，怎么办？ 如果缓冲区满了，数据就会被丢失。所以UDP适合一些发送频繁，且数据包比较小，对安全性不高的网络应用。如果数据包比较大，很容易造成频繁丢包。


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