计算机网络学习随笔记（UDP协议）

UDP协议

UDP是面向无连接的，继承了IP包的特性，不保证丢失，不保证顺序到达。继承了IP的特性，基于数据包，一个一个的发一个一个的收。UDP没有拥塞控制，不会根据情况调整自己的行为（不会调整发送的速度）

UDP包头

在UDP包到达目标机器后，发现MAC地址匹配就取下来，然后去处理IP层，IP头内存放了一个8位的协议，在这个协议里面标识了这个包是TCP的还是UDP的。然后根据具体的类型去给对应的端口去处理数据包。UDP包头里面只存放了源端口号跟目标端口号。

UDP的使用场景

1. 需要资源少，网络状况比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用
2. 不需要一对一沟通、建立连接，而是可以广播的应用（DHCP就是一种UDP协议）
3. 需要处理速度快，延时低，可以容忍少数丢包，但是要求即便网络堵塞也不会控制发送速度的

基于UDP的例子

1. 网页或者APP的访问；原来访问网页或者APP都是走的HTTP协议，HTTP协议都是基于TCP协议的，耗时会比较长。进而Google提出了一种基于UDP改进的通信协议称作QUIC（全称Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 互联网连接）目的是降低网络通信的延迟，提供更好的用户交互体验。
2. 流媒体的协议；现在很火的直播大部分使用的是协议是RTMP，RTMP协议是基于TCP的，TCP的严格顺序传输要保证上一个包接受到了才能确认接受下一个包，对于直播来说是不合适的。对于直播来说用户需要看到最新的画面，对于丢失卡顿的不会太在意。所以UDP协议是很适合运用在直播上了，很多直播应用都是基于UDP实现自己的视频传输协议。
3. 实时游戏；游戏的特点就是实时性比较高，谁的网速快就能先一步进行操作。实时游戏的客户端和服务器端需要建立长连接，来保证实时传输。但是游戏玩家很多，服务器的数量却是有限的，TCP的连接数目也是有限的。UDP就没有这些局限性，所以是很好的应用场景。对于一些实时要求比较高的情况下，可以采用自定义的可靠UDP协议，自定义重传策略，把丢包产生的延迟降低到最低，尽量减少网络延迟对游戏的影响。
4. 物联网；物联网终端资源少，很可能只是个内存非常小的嵌入式系统，而维护TCP协议的代价太大，物联网对于实时要求也是比较高的，TCP因为自己的特性也会造成延时比较高的场景。Google就推出了基于UDP协议的物联网通信协议Thread（Nest）。
5. 移动通信领域；移动流量上网的数据面对的协议GTP-U是基于UDP的。因为移动网络协议比较复杂，GTP协议包含复杂的手机上线下线的通信协议，所以使用UDP协议是方便很多的，如果使用TCP协议的话就会显得很多余且复杂。