UDP是什么?它有什么用?
UDP是User Datagram Protocol的简称,中文名是用户数据报协议,是OSI参考模型中的传输层协议,它是一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP的正式规范是IETF RFC768。UDP在IP报文的协议号是17。在这里插入图片描述在OSI模型中,UDP在第四层——传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的。UDP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客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖,但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。与所熟知的 TCP(传输控制协议)协议一样,UDP 协议直接位于 IP(网际协议)协议的顶层。根据 OSI(开放系统互连)参考模型,UDP 和 TCP 都属于传输层协议。 UDP 协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前 8 个字节用来包含报头信息,剩余字节则用来包含具体的传输数据。UDP报头在这里插入图片描述UDP报头包括4个字段,每个字段占用2个字节(即16个二进制位)。在IP4v中,“来源连接端口”和“校验和”是可选字段(粉色背景标出)。在IPv6中,只有来源连接端口是可选字段。UDP数据报格式有首部和数据两个部分。首部很简单,共8字节。包括:源端口(Source Port):2字节,源端口号。目的端口(Destination Port):2字节,目的端口号。长度(Length):2字节,用于校验UDP数据报的数据字段和包含UDP数据报首部的“伪首部”。其校验方法用IP分组首部中的首部校验和。伪首部,又称为伪包头(Pseudo Header):是指在TCP的分段或UDP的数据报格式中,在数据报首部前面增加源IP地址、目的IP地址、IP分组和协议字段、TCP或UDP数据报的总长度等共12字节,所构成的扩展首部结构。此伪首部是一个临时的结构,它既不向上也不向下传递,仅仅只是为了保证可以校验套接字的正确性。在这里插入图片描述TCP和UDP区别 特征点 TCP UDP 传输可靠性 面向连接 面向非连接 应用场景 传输数据量大 传输量小 速度 慢 快 TCP(传输控制协议)提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户端和服务器彼此交换数据前,必须先在双方之间建立一个TCP连接,之后才能传输数据。TCP提供超时重发,丢弃重复数据,检验数据,流量控制等功能,保证数据能从一端传到另一端。UDP(用户数据协议)是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性,它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去,但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP咋传输数据前不用在客户和服务器之间建立一个连接,且没有超时重发等机制,故而传输速度很快。由于UDP缺乏拥塞控制(congestion control),需要基于网络的机制来减少因失控和高速UDP流量负荷而导致的拥塞崩溃效应。换句话说,因为UDP发送者不能够检测拥塞,所以像使用包队列和丢弃技术的路由器这样的网络基本设备往往就成为降低UDP过大通信量的有效工具。数据报拥塞控制协议(DCCP)设计成通过在诸如流媒体类型的高速率UDP流中,增加主机拥塞控制,来减小这个潜在的问题。UDP方式传输数据发送时:先把数据放到报文,写到缓冲区字节数组再传送。接收时:从缓冲器数组读取,打包到报文。UDP的应用场景 在选择使用协议的时候,选择UDP必须要谨慎。由于缺乏可靠性且属于非连接导向协议,UDP一般必须允许一定量的数据包丢失、出错和复制粘贴。但有些应用,比如TFTP,需要可靠性保证,则必须在应用层增加根本的可靠机制。但是绝大多数UDP应用都不需要可靠机制,甚至可能因为引入可靠机制而降低性能。流媒体、即时多媒体游戏和IP电话(VoIP)就是典型的UDP应用。如果某个应用需要很高的可靠性,那么可以用传输控制协议(及TCP协议)来代替UDP。
UDP(User Datagram Protocol) 用户数据报协议 (RFC 768) 用户数据报协议(UDP)是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。 UDP 协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行,计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包,以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 UDP 的“端口号”完成的。例如,如果一个工作站希望在工作站 128.1.123.1 上使用域名服务系统,它就会给数据包一个目的地址 128.1.123.1 ,并在 UDP 头插入目标端口号 53 。源端口号标识了请求域名服务的本地机的应用程序,同时需要将所有由目的站生成的响应包都指定到源主机的这个端口上。 UDP 端口的详细介绍可以参照相关文章。与TCP 不同, UDP 并不提供对 IP 协议的可靠机制、流控制以及错误恢复功能等。由于 UDP 比较简单, UDP 头包含很少的字节,比 TCP 负载消耗少。UDP 适用于不需要 TCP 可靠机制的情形,比如,当高层协议或应用程序提供错误和流控制功能的时候。 UDP 是传输层协议,服务于很多知名应用层协议,包括网络文件系统(NFS)、简单网络管理协议(SNMP)、域名系统(DNS)以及简单文件传输系统(TFTP)。 协议结构Source Port — 16位。源端口是可选字段。当使用时,它表示发送程序的端口,同时它还被认为是没有其它信息的情况下需要被寻址的答复端口。如果不使用,设置值为0。Destination Port — 16位。目标端口在特殊因特网目标地址的情况下具有意义。Length — 16位。该用户数据报的八位长度,包括协议头和数据。长度最小值为8。Checksum — 16位。IP 协议头、UDP 协议头和数据位,最后用0填补的信息假协议头总和。如果必要的话,可以由两个八位复合而成。Data — 包含上层数据信息。UDP的特点: UDP协议使用IP层提供的服务把从应用层得到的数据从一台主机的某个应用程序传给网络上另一台主机上的某一个应用程序。 UDP协议有如下的特点: 1、UDP传送数据前并不与对方建立连接,即UDP是无连接的,在传输数据前,发送方和接收方相互交换信息使双方同步。 2、UDP不对收到的数据进行排序,在UDP报文的首部中并没有关于数据顺序的信息(如TCP所采用的序号),而且报文不一定按顺序到达的,所以接收端无从排起。 3、UDP对接收到的数据报不发送确认信号,发送端不知道数据是否被正确接收,也不会重发数据。 4、UDP传送数据较TCP快速,系统开销也少。 从以上特点可知,UDP提供的是无连接的、不可靠的数据传送方式,是一种尽力而为的数据交付服务。
UDP 是User Datagram Protocol的简称, 中文名是用户数据报协议,是OSI(Open System Interconnection,开放式系统互联) 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP协议与TCP协议一样用于处理数据包,在OSI模型中,两者都位于传输层,处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的。UDP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客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年,虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖,但即使在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。许多应用只支持UDP,如:多媒体数据流,不产生任何额外的数据,即使知道有破坏的包也不进行重发。当强调传输性能而不是传输的完整性时,如:音频和多媒体应用,UDP是最好的选择。在数据传输时间很短,以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下,UDP也是一个好的选择。功能为了在给定的主机上能识别多个目的地址,同时允许多个应用程序在同一台主机上工作并能独立地进行数据包的发送和接收,设计用户数据报协议UDP。UDP使用底层的互联网协议来传送报文,同IP一样提供不可靠的无连接数据包传输服务。它不提供报文到达确认、排序、及流量控制等功能。UDP Helper可以实现对指定UDP端口广播报文的中继转发,即将指定UDP端口的广播报文转换为单播报文发送给指定的服务器,起到中继的作用。主要特点UDP是一个无连接协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包而言UDP的额外开销很小。吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。 UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界,因此,应用程序需要选择合适的报文大小。
UDP就是用户数据报协议,它适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。 比如,我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。例如,在默认状态下,一次“ping”操作发送4个数据包。可以看到,发送的数据包数量是4包,收到的也是4包(因为对方主机收到后会发回一个确认收到的数据包)。 这说明了UDP协议是面向非连接的协议,没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程,所以它的通信效果高;但也正因为如此,它的可靠性不如TCP协议高。QQ就使用UDP发消息,因此有时会出现收不到消息的情况。

关于udp协议局域网
ip是第三层协议,udp是第四层,就是在ip之上。如果不能收到ip(路由器没有转发),则无法收到udp。标准路由器不具备监听功能,它只负责分析ip,并将其转发到应该去的端口。具备安全策略的路由器会分析第四层,但也仅限于对udp端口的解析(阻止或允许通过),离qq(应用层)还很遥远。所谓窃听,通常需要专用旁路设备,就是将所有到达路由器的信息镜像到这个特殊设备所在端口才行,如入侵检测设备;也可以在路由器中增加监听功能,如入侵防御设备。当然,厂家也很容易在路由设备中预留监听后门,所以一般要害部门不会使用他国的路由设备,或者干脆物理隔绝。
因为承载的数据被加密了, 抓到包也没用啊! 这就好像二战的时候发射无线广播, 敌军的机器当然也可以接收到广播的信息, 但是信息是被加密的, 没有密码这些信息就是一堆无用的乱码而已. QQ传输的信息都是加密过的, 任何人都可以轻松获得QQ的数据包, 但是没有解密的密钥有什么用???

关于UDP的问题
不可以,路由器的NAT默认只允许由内向外的UDP透传。如果路由器没有做转发规则映射,则发送到202.16.1.5:888 的UDP数据包会被路由器的NAT自动丢弃掉。 如果你想收到数据包,有两种方法可以实现:方案一:配置转发表登陆路由器,配置转发规则,将发送给888端口的UDP数据转发给192.168.1.5:888。该配置生效后,发向202.16.1.5:888的UDP数据会被路由器自动转发到192.168.1.5:888端口上。方案二:STUN打洞 另外,可以通过周期性STUN打洞来迫使路由器的NAT将包转进来。

传输层协议(TCP, UDP)
传输层定义了主机应用程序之间端到端的连通性。传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。为了简化问题说明,本课程以Telnet为例描述相关技术。设备支持通过Telnet协议和Stelnet协议登录。使用Telnet,Stelnet v1协议存在安全风险,建议你使用STelnet v2登录设备。为了简化问题说明,本课程以FTP为例来描述相关技术。设备支持通过FTP协议,TFTP以及SFTP传输文件。使用FTP,TFTP,SFTP v1协议存在风险,建议使用SFTP v2方式进行文件操作。TCP是一种面向连接的传输层协议,提供可靠的传输服务。TCP是一种面向连接的端到端协议。TCP作为传输控制协议,可以为主机提供可靠的数据传输。TCP需要依赖网络协议为主机提供可用的传输路径。TCP允许一个主机同事运行多个应用进程。每台主机可以拥有多个应用端口,没对端口号,源和目标IP地址的组合唯一地标识了一个会话。端口分为知名端口和动态端口。有些网络服务会使用固定的端口,这类端口称为知名端口,端口号范围为 0~1023 。比如:FTP,HTTP,Telnet,SNMP服务均使用知名端口。动态端口范围 1024~65535 ,这些端口号一般不会固定分配给某个服务,也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请,那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。TCP通常使用IP作为网络层协议,这是TCP数据被封装在IP数据包内。TCP数据段由TCP Header(头部)和TCP Data(数据)组成。TCP最多可以有60个字节的头部,如果没有Options字段,正常的长度是20字节。TCP Header是由如上图标识一些字段组成,这里列出几个常用字段。注意:1)主机A(通常也叫客户端)发送一个标识了SYN数据段,标识期望与服务器A建立连接,此数据段的序列号(seq)为a;2)服务器A回复标识了SYN+ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为b,确认序列号为主机A的序列号加1(a+1),以此作为对主机A的SYN报文的确认。3)主机A发送一个标识了ACK的数据段,此数据段的序列号(seq)为a+1,确认序列号为服务器A的序列号加1(b+1),以此作为对服务器A的SYN报文段的确认。TCP是一种可靠的,面向连接的全双工传输层协议。TCP连接的简历是一个三次握手的过程。TCP的可靠传输还提现在TCP使用了确认技术来确保目的设备收到了从源设备发来的数据,并且是准确无误的。确认技术的工作原理如下:目的设备接收到源设备发送的数据段时,会向源端发送确认报文,源设备收到确认报文后,继续发送数据段,如此重复。如图所示,主机A向服务器A发送TCP数据段,为描述方便假设每个数据段的长度都是500个字节。当服务器A成功收到序列号是M+1499的字节以及之前的所有字节时,会以序列号M+1400+1=M+1500进行确认。另外,由于数据段N+3传输失败,所以服务器A未能收到序列号为M+1500的字节,因此服务器A还会再次以序列号M+1500进行确认。注意:上面说到,数据段 N+3 传输失败,那么第二次确认号M+1500,主机A会将N+3,N+4,N+5全部发送一次。TCP滑动窗口技术通过动态改变窗口大小来实现对端到端设备之间的数据传输进行流量控制。如图所示,主机A和服务器A之间通过滑动窗口来实现流量控制。为了方便理解,此例中只考虑主机A发送数据给服务器A时,服务器A通过滑动窗口进行流量控制。例子中:主机A向服务器发送4个长度为1024字节的数据段,其中主机的窗口大小为4096个字节。服务器A收到第3个字节之后,缓存区满,第4个数据段被丢弃。服务器以ACK3073(1024*3=3072)响应,窗口大小调整为3072,表明服务器的缓冲区只能处理3072个字节的数据段。于是主机A改变其发送速率,发送窗口大小为3072的数据段。主机在关闭连接之前,要确认收到来自对方的ACK。TCP支持全双工模式传输数据,这意味着统一时刻两个方向都可以进行数据的传输。在传输数据之前,TCP通过三次握手建立的实际上是两个方向的连接,一次在传输完毕后,两个方向的连接必须都关闭。TCP连接的建立是一个三次握手过程,而TCP连接的终止则要经过四次挥别。如图:1.主机A想终止连接,于是发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为a,确认序列号为b。2.服务器A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为b,确认序号为a+1,作为对主机A的FIN报文的确认。3.服务器A想终止连接,于是向主机A发送一个标识了FIN,ACK的数据段,序列号为b,确认好为a+1。4.主机A回应一个标识了ACK的数据段,序列号为a+1,确认序号为b+1,作为对服务器A的FIN报文的确认。以上四次交互完成了两个方向连接的关闭。TCP断开连接的步骤,这个比较详细:https://blog.csdn.net/ctrl_qun/article/details/52518479UDP是一种面向无连接的传输层协议,传输可靠性没有保证。当应用程序对传输的可靠性要求不高时,但是对传输速度和延迟要求较高时,可以用UDP协议来替代TCP协议在传输层控制数据的转发。UDP将数据从源端发送到目的端时,无需事先建立连接。UDP采用了简单,容易操作的机制在应用程序间传输数据,没有使用TCP中的确认技术或滑动窗口机制,因此UDP不能保证数据传输的可靠性,也无法避免接受到重复数据的情况。UDP头部仅占8个字节,传输数据时没有确认机制(注意,但是有校验和)。UDP报文分为UDP报文头和UDP数据区域两个部分。报头由源端口,目的端口,报文长度以及校验和组成。UDP适合于实时数据传输,比如语音和视频通信。相比TCP,UDP的传输效率更高,开销更小,但是无法保证数据传输可靠性。UDP头部的标识如下:1)16位源端口号:源主机的应用程序使用的端口号。2)16位目的端口号:目的主机的应用程序使用的端口号。3)16位UDP长度:是指UDP头部和UDP数据的字节长度。因为UDP头部长度是8字节,所以字段的最小值为8。4)16位UDP校验和:该字段提供了与TCP校验字段同样的功能;该字段是可选的。使用UDP传输数据时,由应用程序根据需要提供报文到达确认,排序,流量控制等功能。主机A发送数据包时,这些数据包是以有序的方式发送到网络中的,每个数据包独立地在网络中被发送,所以不同的数据包可能会通过不同的网路径叨叨主机B。这样的情况下,先发送的数据包不一定先到达主机B。因为UDP数据包没有序号,主机B将无法通过UDP协议将数据包按照原来的顺序重新组合,所以此时需要应用程序提供报文的到达确认,排序和流量控制等功能(也就是说UDP报文的到达确认,排序和流量控制是应用程序来确定的)。通常情况下,UDP采用实时传输机制和时间戳来传输语音和视频数据。UDP适合传输对延迟敏感的流量,如语音和视频。在使用TCP协议传输数据时,如果一个数据段丢失或者接受端对某个数据段没有确认,发送端会重新发送该数据段。TCP重新发送数据会带来传输延迟和重复数据,降低了用户的体验。对于延迟敏感的应用,少量的数据丢失一般可以被忽略,这是使用UDP传输能够提升用户的体验。总结:1.TCP头部中的确认标识位有什么作用呢?TCP报文头中的ACK标识位用于目的端对已接受到数据的确认。目的端成功收到序列号为x的字节后,会以序列号x+1进行确认。2.TCP头部中有哪些标识位参与TCP三次握手?在TCP三次握手过程中,要使用SYN和ACK标识位来请求建立连接和确认建立连接。

端口转发时UDP与TCP的区别?
Udp接收到应用协议的某个消息(已编码为二进制)后,不会分包,但是要记录当前数据包的大小(消息大小加上8个字节头部),然后交给IP层。而TCP接收到应用层协议的消息(已编码为二进制)后,然后参考该计算机连接的网络数据链路层MTU(最大传输单元)确定是否要分包,然后交给IP层。UDP是非面向连接的,即发送数据之前不需要建立连接,而TCP则是面向连接的,也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达。也就是说UDP管发不管到,而TCP管发管到。因此,在安全性方面来说,TCP更具有优越性。Udp适用场合:如果需要做实时性很高且消息小(比如小于以太网的MTU1500Byte)的通信程序,UDP就很适合。关键消息重复发,不用等确认都可以,当然最终还是需要确认。如果是内网环境,网络非常稳定,UDP几乎不会出问题,如果极度要求性能,可以考虑。如果你公网网络资源有限,而用户之间需要传递大量数据,可以考虑用UDP做NAT穿透

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