传输层：UDP协议

1.UDP协议特点

2.UDP报文格式

如下：

校验和的计算：

3.例子

UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是一种无连接的传输层协议，其报文格式简单高效，适用于对实时性要求高但允许少量丢包的应用（如视频流、DNS查询等）。以下是UDP报文的详细格式说明：

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​​UDP报文格式​​
UDP报文由头部（Header）和数据部分（Data）组成，头部固定为8字节，结构如下：

 0      7 8     15 16    23 24    31
+--------+--------+--------+--------+
|   源端口号（Source Port）       |  
+--------+--------+--------+--------+
|   目的端口号（Destination Port）  |  
+--------+--------+--------+--------+
|   报文长度（Length）             |  
+--------+--------+--------+--------+
|   校验和（Checksum）             |  
+--------+--------+--------+--------+
|         数据（Data，可变长度）     |  
+-----------------------------------+

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​​字段详解​​

1. 源端口号（Source Port）
   • 16位，取值范围：0~65535。

   • 发送方的端口号，可选字段（若无需回复可设为0）。

2. 目的端口号（Destination Port）
   • 16位，取值范围：0~65535。

   • 接收方的端口号，用于标识目标应用程序（如DNS服务默认端口53）。

3. 报文长度（Length）
   • 16位，表示整个UDP报文的字节数（包括头部和数据）。

   • 最小值为8（仅头部），最大理论值为65535，但实际受MTU限制（如以太网MTU通常为1500字节）。

4. 校验和（Checksum）
   • 16位，用于检测报文在传输中的错误（可选，IPv4中可置0，IPv6中必须启用）。

   • 计算范围：伪头部（Pseudo-Header） + UDP头部 + 数据（若数据长度为奇数，补0对齐）。

5. 数据部分（Data）
   • 可变长度，承载上层应用数据（如DNS查询、音视频流等）。

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​​伪头部（Pseudo-Header）​​
校验和计算时临时添加的12字节结构，用于确保数据正确到达目标主机（不实际传输）：

 0      7 8     15 16    23 24    31
+--------+--------+--------+--------+
|           源IP地址（32位）         |
+--------+--------+--------+--------+
|           目的IP地址（32位）       |
+--------+--------+--------+--------+
|  零填充 | 协议号（17）| UDP长度    |
+--------+--------+--------+--------+

• 协议号（Protocol）：固定为17（表示UDP）。

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​​特点与注意事项​​

1. 无连接：无需建立/释放连接，直接发送数据。
2. 不可靠：不保证顺序、不重传丢失报文。
3. 轻量级：头部开销小（仅8字节），适合低延迟场景。
4. 应用场景：DNS、DHCP、SNMP、QUIC（HTTP/3）、实时音视频等。

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​​示例报文（十六进制）​​
假设发送一个UDP报文：
• 源端口：1234 → 0x04D2

• 目的端口：53 → 0x0035

• 数据："test"（4字节）

• 长度：8（头） + 4（数据） = 12 → 0x000C

• 校验和：0x0000（禁用）

报文内容：

04 D2 00 35 00 0C 00 00 74 65 73 74