【Linux 网络】深入理解 UDP

问题:什么是协议?

答:客户端和服务端约定的结构化字段;

问题:报头和有效载荷怎么分离?

16位UDP长度:表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度;

如果校验和出错,就会直接丢弃;

答:UDP 报头的长度是固定的 8 个字节,剩下的就是有效载荷;

分用问题:如何把报文交给上层,如何返回?

答:交给上层:根据目的端口号,返回:通过源端口号;

为什么说 UDP 是面向数据报的?

答:udp 的长度是 udp 层填写的报文的总长度,根据这个长度减去8个字节剩下的就是有效载荷,有效载荷的总长度 = udp 的长度 - 8个字节,那么报头就是完整的,向上交付,否则丢弃;所以 UDP 不存在粘包问题;

理解什么是报文?

答:如果有大量的客户端访问服务器,此时服务器的OS一定会存在多个 "报文" ,不同的层也一定会同时存在多个报文;这么多的报文 OS 就要对这些报文进行管理(先描述再组织),使用一个结构体来描述报文:sk_buff:

假设我们是从应用层形成报文的,所以一开始向传输层进行交付的时候,OS 就会创建一个 sk_buff 结构体来描述该报文,并且开辟一个缓冲区:数据区;一开始 data 指针指向的 TCP 协议的下面所以此时会把报文放到到应用层数据,所以此时如果是 UDP 通信,此时 datat 指针减去 UDP/TCP 报头的大小此时 data 就会指向 UDP 协议头的上面,此时把 data 指针强转成对应协议结构体的指针类型,此时就可以往对应的协议填写对应协议的数据;所以 data 指针往上移动的过程就是封装;那么拆包就是 data 指针往下移动的过程;

UDP 的特点:

无连接:知道对端的IP和端口号就直接进行传输,不需要建立连接;

不可靠:没有确认机制,没有重传机制;如果因为网络故障该段无法发到对方,UDP协议层也不会给应用层返回任何错误信息;

面向数据报:不能够灵活的控制读写数据的次数和数量;

UDP 的缓冲区:

UDP没有真正意义上的发送缓冲区,调用sendto会直接交给内核,由内核将数据传给网络层协议进行后续的传输动作;

UDP具有接收缓冲区,但是这个接收缓冲区不能保证收到的UDP报的顺序和发送UDP报的顺序一致;如果缓冲区满了,再到达的UDP数据就会被丢弃;

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