UDP 通訊協定 - 翻轉工作室

Internet 網路除了提供可靠性服務的 TCP 連接外，也提供非連接方式傳輸稱之為『使用者電報傳輸協定』（User Datagram Protocol, UDP）。

UDP 傳輸協定比 TCP簡單，沒有連線 ... TCP/IP協定與Internet網路：第七章傳輸層協定 上一頁         下一頁   翻轉工作室：粘添壽   7-5UDP通訊協定        Internet網路除了提供可靠性服務的TCP連接外，也提供非連接方式傳輸稱之為『使用者電報傳輸協定』（UserDatagramProtocol,UDP）。

UDP傳輸協定比TCP簡單，沒有連線要求、連線終止、以及流量控制的管理程序。

它的優點是傳輸速率較快，主要應用於較少量、即時性傳輸，而對資料正確性的要求較不高（如語音或視訊）的環境下使用。

而其缺點則是無法提供正確性較高的資料傳輸。

採用UDP傳輸可能會有資料重覆、資料未依序到達、資料遺失等等問題，必須由使用者自行解決。

但從一方面來思考，Internet網路上有許多應用系統，它們之間的傳輸量很低，而且需要即時反映訊息，如果採用TCP連線反而會浪費許多連結時間，而影響傳輸效率，在這種情況之下使用UDP的效率相對應較高，譬如DNS伺服系統或SNMP協定。

因此，可以做一個簡單的結論，再傳輸量比較少或需要及時反映的環境下，使用UDP協定傳輸會優於TCP協定。

但在許多情況下，使用者很難去決定到底應該使用何種協定來傳輸目前的資料，因此，在許多系統在同一傳輸埠口上，提供有TCP和UDP兩種協定讓使用使者連接，如果使用者的資料不需要分割，也就是說，一個UDP封包可以承載的話，那就使用UDP協定傳輸，如果需要多筆封包傳輸，則使用TCP協定傳輸。

至於一個傳輸層封包可以承載多少訊息，如果以圖7-2IP封包格式計算，一個IP封包最大的長度為65536Bytes，扣除IP封包標頭長度（20Bytes），再扣除UDP封包標頭長度（20Bytes），則UDP所能承載的資料長度為65496Bytes，但這是很難達成的網路傳輸環境。

一般我們為了IP封包在傳輸中避免有再被分段的情形，網路通訊之前都會協議出『最大傳輸單位』（MaximumTransmissionUnit,MTU），如果以連結的子網路都是Ethernet網路為例MTU=1518Bytes，而IP封包最大為1500Bytes，則UDP封包最大為1480Bytes，也表示所傳輸的資料少於1460Bytes，則可使用UDP協定傳輸，否則必需用TCP協定傳輸。

也可說是，到底傳輸量少於多少位元組可以用UDP協定傳輸，這必需看使用者連結網路的環境，並沒有一個固定的標準。

UDP封包與IP封包之包裝方式如圖7-2所示，圖7-20為UDP封包格式，因其為非連接方式，所以沒有順序號碼、確認號碼和其它控制欄位，而各欄位功能如下： ●來源埠口（SourcePort）：發送端之傳輸埠口。

●目的埠口（DestinationPort）：接收端之傳輸埠口。

●長度（Length）：該封包所承載資料（Data）的長度。

●檢查集（Checksum）：該封包之錯誤檢查的檢查集。

圖7-20UDP之封包格式        至於『檢查集』欄位的產生就較為複雜，因此，有些應用環境為了提高效率，而將此欄位填入0，而不使用錯誤檢查的功能。

檢查集所檢查的範圍除了UDP標頭和所承載的資料外，還包含一些IP標頭的欄位，我們將所檢查的欄位組成一個稱之為『虛擬標頭』（PseudoHeader），其內容如下： ●IPSourceAddress：（4Bytes）IP標頭之來源IP位址。

●IPDestinationAddress：（4Bytes）IP標頭之目的IP位址。

●Protocol：（1Byte）IP標頭之協定號碼欄位。

●Length：（2Bytes）UDP標頭之長度欄位。

●Padding：（1Bytes）補滿虛擬標頭成為偶數位元組長度，以方便計算Checksum。

       虛擬標頭的檢查方法是傳送端欲發送資料之前，首先建構虛擬標頭，再計算出檢查集的檢查碼，將其填入UDP的檢查集欄位，並捨棄虛擬標頭而不將其傳送過去。

接收端收到UDP封包後，也再建立虛擬標頭來計算檢查碼，如果所計算出來的檢查碼和檢查集欄位的值相同，便判斷該UDP封包沒有發生錯誤。

使用虛擬標頭檢查可視為UDP封包的雙重保全機制，如果封包在傳遞中發生錯誤，而下層通訊沒有檢查出來，虛擬標頭可以做第二道防線的檢查。