前言：
來源於《計算機網絡自頂向下方法》，這學期在上計網的課程，順路就補一補相關知識，UDP / TCP平時聽得多了，這次跟住這本書來深入瞭解一下吧。
運輸層
首先udp/tcp是運輸層的協議，我們先來了解一下運輸層的概念。
運輸層協議爲不同主機上的應用程序提供邏輯通信功能，通過邏輯功能，運行不同進程的主機好像直接相連，在發送端，運輸層將發送應用程序進程接收到的報文轉換成運輸層分組(運輸層報文段)。實現的方法將應用報文劃分成較小的塊，併爲每塊加上一個運輸層首部以生成運輸層報文段並向目的地發送。在接收端，網絡層從數據包中提取到運輸層報文段，並將該報文段上交給運輸層。運輸層則處理接收到的報文段，使該報文段中的數據爲接受應用進程使用。
運輸層的多路複用與多路分解
從主機之間交付(網絡層ip)到進程之間交付被稱爲運輸層的多路複用和多路分解
運輸層報文段的結構圖：
多路複用： 在源主機從不同套接字中手機數據塊，併爲每一個數據塊封裝上首部信息(這將以後用於分解）從而生成報文段，然後將報文段傳遞到網絡層
多路複用的要求：1.套接字有唯一的標識符 2.每段報文段有特殊字段來指示該報文段要交付到的套接字。如上圖這些特使的字段是源端口號字段和目的端口號字段。
多路分解： 每個運輸層報文段中具有幾個字段，在接收端，運輸層檢查這些字段，標示出接受套接字，進而將報文段定向到該套接字，將運輸層報文段中的數據交付給正確的套接字
在主機上的每一個套接字能夠分配一個端口號，當報文到達主機時，運輸層檢查豹紋中的目的端口號，並將其定向到相應的套接字，然後報文中的數據通過套接字進入所連接的進程
無連接的多路複用和多路分解
基本和運輸層的基本概念無差，因爲udp只做了運輸協議做的最少工作。一個udp套接字由一個二元組全面標識的，該二元組包含一個目的ip地址和一個目的端口號，因此如果兩個udp報文段有不同的源ip地址和或者源端口號，但是有相同的目的ip地址和目的端口號，那麼這兩個報文將通過相同的目的套接字被定向到相同的目的進程
無連接運輸：UDP
定義的udp只做了運輸協議能夠做的最少工作，除了複用、分解功能和少量的差錯檢測外，他幾乎沒有對IP新增別的東西。使用udp時，在發送報文段之前，發送方和接收方的運輸層實體之間沒有握手，so，udp被稱爲是無連接的。
UDP協議特點：
- 無需鏈接建立
tcp鏈接開始數據傳輸之前要經過三次握手，udp則不需要任何準備即可開始進行數據傳輸，因此udp不會引入建立鏈接的時延 - 無連接狀態
因爲無連接，所以不可靠，數據包會丟失，不可靠協議 - 分組首部開銷少
每個tcp報文段都有20字節的首部開銷，而udp只有8字節的開銷 - UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，不需要維持複雜的連接狀態表
- 面向報文的傳輸
面向報文的傳輸方式是應用層交給UDP多長的報文，UDP添加首部後就照樣發送，即一次發送一個報文。因此，應用程序必須選擇合適大小的報文。若報文太長，則IP層需要分片，降低效率。若太短，會是IP太小。UDP對應用層交下來的報文，既不合並，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。這也就是說，應用層交給UDP多長的報文，UDP就照樣發送，即一次發送一個報文。
UDP報文段結構
- 各16bit的源端口和目的端口用來標記發送和接受的應用進程。因爲UDP不需要應答，所以來源端口是可選的，如果來源端口不用，那麼置爲零。
- 報文長度域，用來指定udp報文段中的字節數(首部➕數據)，長度最小值爲8byte。
- 首部剩下地16bit是用來對首部和數據部分一起做校驗和（Checksum）
UDP 檢驗和
udp檢驗和提供了差錯檢測功能。到底是如何的一個操作呢？
發送方的udp對報文段中所有的16bit的和進行反碼運算(c此時還沒有檢驗和)，即全部16bit相加，溢出的都被回捲，隨後得到一個16bit的檢驗和，在接收方在將所有的16bit加在一起包括檢驗和，如果沒有引入差錯，則接收方顯示的將是1111111111111111 如果有其中一個爲0則出現了差錯。
注意：
1.校驗時，若UDP數據報部分的長度不是偶數個字節，則需要填入一個全0字節，但是次字節和僞首部一樣，是不發送的。
2.如果UDP校驗和校驗出UDP數據報是錯誤的，可以丟棄，也可以交付上層，但是要附上錯誤報告，告訴上層這是錯誤的數據報。