一、UDP

UDP（User Datagram Protocol，用戶數據報協議）是傳輸層的一種協議，和 TCP 并列。與 TCP 不同，UDP 是無連接、不可靠、面向報文的協議，它的設計目標是追求更快的數據傳輸速度和更小的開銷。

UDP 為應用程序提供盡最大努力交付（best-effort delivery）的數據傳輸服務，它不保證：

• 數據可靠送達；
• 數據到達順序正確；
• 數據不被重復。

核心特點：

特性	說明
無連接	不進行握手，通信前無需建立連接
不可靠	不重傳、無確認、無流量控制
面向報文	每個UDP報文獨立，不進行分段重組
支持多播廣播	可用于局域網廣播或多播通信
開銷小、速度快	頭部僅8字節，傳輸效率高

注：

• UDP和TCP，都屬于傳輸層協議。

二、UDP 報文結構（僅 8 字節頭部）

參考書——計算機網絡 (第8版）- 謝希仁。

用戶數據報UDP有兩個字段： 數據字段和首部字段。
首部字段很簡單， 只有8個字節， 由4個字段組成， 每個字段的長度都是2字節。
各字段意義如下：

1. 源端口：源端口號。在需要對方回信時選用，不需要時可用全0 。
2. 目的端口：目的端口號。這在終點交付報文時必須使用。
3. 長度：UDP用戶數據報的長度， 其最小值是8（僅有首部）。
4. 檢驗和：檢測UDP用戶數據報在傳輸中是否有錯。有錯就丟棄。

注：

• 相比 TCP 的復雜報頭（20 字節起），UDP 簡潔快速。

三、UDP vs TCP

比較項	UDP	TCP
是否連接	無連接（無需握手）	面向連接（三次握手）
是否可靠	不可靠（無確認、無重傳）	可靠（確認、重傳、排序）
數據結構	面向報文	面向字節流
報文大小	最多 65,535 字節（通常小于 MTU）	不限，但需拆分
頭部開銷	小（8 字節）	大（20 字節起）
傳輸速度	快	相對較慢
應用場景	實時通信、多播、DNS、視頻等	HTTP、SSH、文件傳輸、數據庫等

四、UDP 實現可靠性的方法（由應用層補充）

雖然 UDP 不可靠，但很多應用通過在應用層設計可靠機制來實現“可靠UDP”：

技術手段	說明
應用層ACK確認	對關鍵數據加ACK機制
序列號機制	檢測亂序或重傳
超時重傳	定時檢測未確認數據重新發送
FEC 前向糾錯	通過冗余數據修復丟失內容
QUIC 協議	Google開發的基于UDP的可靠協議

五、UDP 常配合的協議

UDP 是傳輸層協議，很多高層協議基于它：

協議	描述
DNS	域名解析協議，UDP端口53
DHCP	動態主機配置協議，UDP端口 67/68
SNMP	網絡管理協議，UDP端口 161/162
TFTP	簡單文件傳輸協議，UDP端口 69
RTP/RTCP	實時音視頻協議

六、典型應用場景

場景	使用說明
視頻/音頻通話	容忍部分丟包，優先保證低延遲（如 WebRTC）
網絡游戲	游戲位置、狀態頻繁更新，丟幾個包不影響體驗
DNS 查詢	請求簡單、短小、允許偶爾失敗再重試
實時監控	安防攝像頭、遠程傳感器數據流
廣播/多播	如局域網設備發現、直播推流