🌐 UDP 為什么大小不能超過 64KB？TCP 有這個限制嗎？

在進行網絡編程或者調試網絡協議時，我們常常會看到一個說法：

“UDP 最大只能發送 64KB 數據。”

這到底是怎么回事？這 64KB 是怎么來的？TCP 又是否也有這種限制？

今天我們就系統地聊聊這個話題，深入分析 UDP 最大傳輸單元的限制原理，并和 TCP 的傳輸方式進行對比。

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🧱 一、UDP 協議結構決定了其“上限”

UDP（User Datagram Protocol）是一種無連接、面向報文的協議，它結構簡單，效率高，非常適合低延遲、不需要可靠性的場景。

📦 UDP 報文格式：

| Source Port (2 bytes) | Destination Port (2 bytes) |
| Length (2 bytes)      | Checksum (2 bytes)         |
| Data ...                                           |

注意其中的 Length 字段為 2 字節（16 位），表示整個 UDP 報文的長度（包括頭部和數據）。所以：

• UDP 報文最大長度為：21? = 65536 字節（即 64KB）
• 減去 UDP 頭部的 8 字節，實際可傳輸數據最大為：65528 字節

? 這意味著 64KB 是協議結構本身的“硬性上限”，不是操作系統、網絡環境或語言庫設置的，而是 UDP 協議規范規定的最大報文長度。

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🌐 二、IP 層的限制也在“背后搗亂”

UDP 本身不能分片，它是依賴下層的 IP 協議來傳輸的。而 IP 層也有自己的最大限制。

IPv4 的 Total Length 字段：

• IP 報文結構中也有一個 Total Length 字段，同樣是 2 字節，最大為 65535 字節
• 所以任何經 IP 傳輸的包，最多只能是 65535 字節（包括 IP 頭）

📌 一旦 UDP 報文 > MTU，會觸發“IP 分片”

• MTU（Maximum Transmission Unit） 是指網絡層一次最多能傳輸的 IP 數據包大小（以太網一般是 1500 字節）。
• 如果你的 UDP 報文大于 MTU，IP 會進行 分片，將其拆成多個片段傳輸。

但問題是：

? 如果 UDP 報文被 IP 層分片后，只要有一個片段丟失，整個報文就無法還原！

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?? 三、為什么 UDP 雖然支持 64KB，卻不推薦這么用？

雖然理論上 UDP 支持 64KB，但實際使用中我們通常建議：

UDP 報文長度應控制在 MTU（1500 字節）以內，甚至更低，比如 1200 字節左右。

原因很簡單：

• IP 分片極其脆弱，不支持丟片重傳
• UDP 本身就沒有重傳機制
• 如果丟了一個片段，整個大報文就失敗了

所以在實際項目中，如 RTP、VoIP、游戲、IoT等，UDP 報文通常被設計得非常小，以規避分片問題。

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🔁 四、那 TCP 呢？它有這個限制嗎？

? TCP 同樣基于 IP 傳輸，也受 MTU 限制

但和 UDP 不同的是：

特性	UDP	TCP
報文處理方式	一次性發送完整報文	拆分為多個 Segment 發送
是否分片	IP 層分片，風險大	TCP 層分段，避免 IP 分片
是否有重傳機制	無	有

? TCP 使用 MSS（Maximum Segment Size） 控制發送段大小

• TCP 在三次握手中會協商 MSS（一般為 1460 字節）
• TCP 會主動分段（Segmentation），每段不超過 MSS
• 這樣可以避免 IP 層進行分片，提升傳輸的穩定性和效率
• 應用層可以持續寫入大量數據，TCP 會自動拆成多個包發送出去

所以：

TCP 沒有“單個數據不能超過 64KB”的限制，傳輸是連續的流（Stream），可傳任意多數據。

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? 總結一下

特性	UDP	TCP
最大報文長度	65535 字節（含頭部）	無限制（持續流式傳輸）
處理超大數據方式	IP 層分片，易丟包	TCP 分段，避免 IP 分片
是否推薦發送大包	? 不推薦，極易出錯	? 可以持續寫入，系統自動處理分段
重傳機制	無	有
場景	音視頻、實時通信、游戲、IoT 等	文件傳輸、網頁、API、可靠通道等

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🧩 最后的建議

如果你在開發中使用 UDP：

• 請注意單個 UDP 報文大小
• 盡量控制在 MTU 以下
• 如果真的要發送大數據，考慮用 TCP 或實現自己的分片機制（如 RTP）