UDP-复用分用
核心思想：多路复用与多路分用
想象一下，一栋大楼（主机）里有很多个房间（应用程序/进程），每个房间都有一个唯一的门牌号（端口号）。邮递员（传输层）负责接收和发送信件（数据报）。
复用：大楼里不同房间的人要把信寄出去，他们都把信交给同一个邮递员。邮递员收集所有信件，统一从大楼的出口寄出。
分用：邮递员从外面收到一大堆信件，他查看每个信封上写的目标房间号，然后准确地将信件投递到对应的房间里。
这就是复用和分用的直观比喻。
1. UDP 分用
定义：当主机接收到一个UDP数据报时，传输层（这里是UDP）根据数据报头部的目的端口号，将数据正确地交付给指定套接字（Socket），进而传递给对应应用程序的过程。
过程详解：
主机从网络层接收到一个IP数据报，其载荷是一个UDP数据报。
操作系统（传输层）会解析UDP数据报的头部，提取出目的端口号字段。
系统会检查当前是否有应用程序创建了套接字并绑定（Bind）到了这个目的端口号。
如果找到：系统将UDP数据报的应用数据部分（即报文载荷）放入该套接字的接收缓冲区，等待应用程序来读取。
如果没找到：系统通常会丢弃这个数据报，并可能（取决于系统配置）向发送方回复一个“端口不可达”的ICMP错误消息。
关键点：
分用的依据是目的端口号。
UDP套接字是由一个二元组全面标识的：（目的IP地址，目的端口号）。这意味着，对于UDP来说，只要目的IP和目的端口相同，无论数据来自哪个源IP或源端口，都会被交付到同一个套接字。这与TCP的四元组标识不同。
分用示例：
假设你的主机（IP: 192.168.1.100）正在运行：
一个DNS客户端（使用端口号
53）一个视频播放器（正在从网络接收视频流）
当一个UDP数据报到达你的主机，其头部信息为：
目的端口：
5353
系统检查后发现端口5353被DNS客户端进程绑定，于是将数据交给DNS客户端处理。
当另一个UDP数据报到达，其头部信息为：
目的端口：
60000
系统检查后发现端口60000被视频播放器进程绑定，于是将数据交给视频播放器。
这个过程就是分用——将来自网络的数据流正确地分发给不同的应用程序。
2. UDP 复用
定义：当主机上的多个应用程序需要发送UDP数据时，它们都将数据交给传输层（UDP）。UDP为每个数据包封装上头部信息（主要是源端口号和目的端口号），然后交给网络层，由同一个IP协议发送出去的过程。
过程详解：
应用程序（如浏览器、游戏客户端）通过系统调用（如
sendto）将数据和目标地址（IP和端口）传递给UDP。UDP会为每个数据块创建一个UDP数据报。
在数据报头部填入应用程序指定的目的端口号。
填入数据来源的源端口号（这个端口号通常是应用程序绑定的端口，如果没绑定，则由系统自动分配一个）。
计算校验和等其他字段。
将这个封装好的UDP数据报交给网络层（IP层）。
IP层会进一步封装成IP数据报，并通过底层的网络接口发送出去。
关键点：
复用的体现是多个应用进程使用同一个传输层协议（UDP）和同一个IP协议发送数据。
源端口号非常重要，它告诉接收方“谁发送的”，以便接收方能够回复消息。
复用示例：
你的主机（IP: 192.168.1.100）上同时运行着：
一个浏览器（系统为其分配了源端口
54321），正在向DNS服务器（IP: 8.8.8.8, 端口53）发送查询。一个在线游戏（绑定了源端口
7777），正在向游戏服务器（IP: 1.2.3.4, 端口8888）发送位置数据。
浏览器进程和游戏进程都会调用UDP。UDP会为它们分别创建数据报：
数据报A（来自浏览器）：
源端口：
54321目的端口：
53数据：DNS查询内容
数据报B（来自游戏）：
源端口：
7777目的端口：
8888数据：游戏位置数据
然后，这两个数据报都被交给IP层。IP层不管它们来自哪个应用，只是将它们都从同一个网络接口（比如你的网卡）发送到互联网上。
这个过程就是复用——多个应用程序的数据流共享底层的传输层和网络层服务。
总结与对比TCP
| 特性 | UDP | TCP |
|---|---|---|
| 分用依据 | 目的端口号 | 四元组：（源IP，源端口，目的IP，目的端口） |
| 套接字标识 | 二元组：（目的IP，目的端口） | 四元组：（源IP，源端口，目的IP，目的端口） |
| 核心特点 | 无连接。来自不同客户的数据，只要目的IP和端口相同，就进入同一个套接字。 | 面向连接。每个TCP连接都由一个独立的套接字处理，即使目的IP和端口相同，来自不同源的数据也会进入不同的套接字。 |
一个形象的比喻来区分UDP和TCP的分用：
UDP像一个公共信箱：所有人都把寄给“A公司”（目的IP和端口）的信扔进同一个大信箱里。A公司的人从信箱里取信时，只看信是寄给“A公司”的，不关心是谁寄的。
TCP像公司的前台接待：每个来访者（客户端连接）都会被分配一个专门的接待员（套接字）。前台（TCP）会严格区分张三的接待员和李四的接待员，即使他们都是来找“A公司”的