UDP协议原理详解

1. UDP报文封装

一个典型的使用UDP协议封装的数据包，包括以太网MAC头+网络层IP数据头+传输层UDP头+要传输的数据。详见下图所示：

2. UDP报文结构

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是一个简单的面向数据报的运传输层协议。它不提供可靠性，只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用再客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，所以传输速度很快

UDP报文结构如下图示：

UDP报文结构各字段功能如下示：

源端口号 ：表示发送端端口号，字段长16位；在需要对方回信时选用，不需要时可设为0

目标端口号 ：表示接收端端口号，字段长16位；在终点交付报文时要使用到

总长度 ：UDP用户数据报的长度，其最小值是8（仅有首部），发送一个带0字节数据的UDP数据报是允许的。值得注意的是，UDP长度字段是冗余的；IPV4头部包含了数据报的总长度，同时IPV6头部包含了负载长度。因此，一个UDP/IPV4数据报的长度等于IPV4数据报的总长度减去IPV4头部的长度；一个UDP/IPV6数据报的长度等于包含在IPV6头部中的负载长度（payload length）字段的值减去所有扩展头部（除非使用了超长数据报）的长度。这两种情况下，UDP长度字段应该与从IP层提供的信息计算得到的长度是一致的

校验和 ：检测UDP用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃

3. Wireshark抓包分析

将Socket API编程模型一文中的UDP Server工程源码下载到开发板中，用网线将PC和开发板相连接，开启一个UDP客户端；打开wireshark软件，监听IP地址192.168.1.10后，在UDP客户端发送数据

wireshark抓取到相应的UDP数据包，可以看到源端口号、目标端口号、总长度、校验和以及数据