UDP协议的概念

用户数据报协议（英语：User Datagram Protocol，缩写：UDP；又称用户数据包协议）是一个简单的面向数据报的通信协议。

UDP协议工作在OSI模型的传输层，面向无连接，不保证可靠传输，也就是说，通信双方不能知道UDP报文是否安全完整地抵达了对方。UDP的缺点是不能确保数据完整到达，但这样做提升了数据传输的性能。当数据传输的速度比数据传输的性能更重要时，UDP是一个很好的选择。

现在，UDP协议仍然是一个非常重要和实用的数据传输协议，因为UDP可以保证数据传输的实时性，至今仍有许多网络应用在使用UDP协议。比如网络视频会议系统（会议软件），多媒体数据流（直播软件）。

UDP主要特点

1. 无连接。即源端口和目的端口之间的数据传输不需要建立连接。可有效减少数据传输时的开销和发送数据前的时延。
2. 最大努力交付。即根据不可靠协议提供不保证可靠性的交付。
3. 面向报文。UDP对于应用层下发的报文只添加首部就下发到IP层。同理对于IP层上交的报文只删除首部就上交到应用层。UDP一次交付一个完整的报文，因此对报文的长度有要求。UDP数据报最大长度为1480字节。其中首部占8字节,数据部分最大长度为1472字节.
4. 没有拥塞控制。网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低，可以令源主机以恒定的速率发送数据。
5. 多种类交互通信。支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
6. 首部开销小。只有8个字节。

UDP报文头部

UDP报文有两个部分，一个是首部字段，一个是数据字段
首部字段由4格部分组成，每个部分占两个字节，具体解释如下
(1)源端口。在需要对方回信时选用。不需要时可用全0。
(2)目的端口。目的端口号。这在终点交付报文时必须使用。
(3)长度。UDP用户数据报的长度，其最小值是8（仅有首部)。
(4)检验和。检测UDP用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。
数据字段最大长度为1472字节。

UDP的传输过程

当进程之间想要发送数据时，先要创建一个UDP套接字，然后应用层使用这个UDP套接字将数据传输到传输层，传输层把数据加上源端口号和目的端口号，封装起来变成数据报，然后交给网络层，网络层再为数据报封装上源IP和目的IP。上图中SP表示源端口，DP表示目的端口，黄色块表示套接字
在传输过程中，首部字段中的检验和有检测是否出现差错的功能（即在报文传输过程中，数据的比特是否发生了改变）。主要使用了奇偶校验来实现这一功能：当传输的数据的字节个数是奇数时，在检验和数填入0，偶数则填入1，当接收方接受到传输的UDP信息后，对UDP报文的数据部分的字节进行检验，然后确定数据部分是奇数还是偶数，确定后与检验和进行对比，如果一致则数据无误，如果不一致则数据有误。
此外，在数据传输过程中，UDP协议有消息保护边界。就是指传输协议把数据当作一条独立的消息在网上传输,接收端只能接收独立的消息，也就是说存在保护消息边界，接收端一次只能接收发送端发出的一个数据包。应用程序每请求一次UDP输出将产生一个UDP数据报，而接收端每请求一次UDP接收都将接收一个完整的UDP报（如果有），并发送一个IP数据报作为应答信号。

例如,我们连续发送两个数据包,大小分别是4k 、3k两个数据包，都已经到达了接收端的网络堆栈中。若使用TCP协议，我们只要把接收的缓冲区大小设置在7k以上,我们就能够一次把所有的数据包接收下来，只需要有一次接收动作，这也会造成粘包的现象。但如果使用UDP协议，不管我们使用多大的接收缓冲区去接收数据，我们必须有两次接收动作，才能够把所有的数据包接收完。