【Linux】网络基础之UDP协议

**Linux 网络基础之 UDP 协议**

在 Linux 中，User Datagram Protocol（UDP）是 TCP/IP 协议栈中的一种传输层协议。它是一种无连接的、不可靠的数据包交换协议，主要用于实时通信和游戏等应用场景。

**什么是 UDP 协议？**

UDP 协议不需要在发送和接收端建立连接，这使得它比 TCP 协议更快，因为没有连接建立过程。然而，这也意味着 UDP 协议不能保证数据的可靠传输，可能会导致数据丢失或重复。

**UDP 协议特点**

1. **无连接**: UDP 不需要在发送和接收端建立连接。
2. **不可靠**: UDP 不保证数据的可靠传输，可能会导致数据丢失或重复。
3. **面向报文**: UDP 将数据分割成小的报文，并将每个报文独立地传递。
4. **首部较小**: UDP 首部只有8 个字节。

**UDP 协议使用场景**

1. **实时通信**: UDP 适合用于实时通信应用，如视频会议、游戏等。
2. **广播和多播**: UDP 支持广播和多播功能，适合用于广播和多播应用。
3. **DNS 查询**: UDP 是 DNS 查询的传输协议。

**Linux 中的 UDP 协议实现**

在 Linux 中，UDP 协议由 `udp.c` 文件实现。该文件定义了 UDP 首部结构、接收和发送函数等。

### UDP 首部结构

cstruct udphdr {
 __be16 uhd_src;
 __be16 uhd_dst;
 __be16 uhd_len;
 __be16 uhd_chksum;
};

* `uhd_src` 和 `uhd_dst` 是源和目的端口号。
* `uhd_len` 是 UDP 首部长度，表示数据报文的长度（不包括首部）。
* `uhd_chksum` 是校验和。

### 接收函数

cint udp_rcv(struct sk_buff *skb)
{
 struct udphdr *udp = (struct udphdr *)skb->data;
 int len = ntohs(udp->uhd_len);
 if (len > skb->len - sizeof(*udp)) {
 return0; /* invalid length */
 }
 // ...
}

* `udp_rcv` 函数接收 UDP 数据包，并检查首部长度是否有效。
* 如果有效，则继续处理数据包。

### 发送函数

cint udp_send(struct sk_buff *skb)
{
 struct udphdr *udp = (struct udphdr *)skb->data;
 int len = ntohs(udp->uhd_len);
 if (len > skb->len - sizeof(*udp)) {
 return0; /* invalid length */
 }
 // ...
}

* `udp_send` 函数发送 UDP 数据包，并检查首部长度是否有效。
* 如果有效，则继续处理数据包。

**总结**

在 Linux 中，UDP 协议是 TCP/IP 协议栈中的一种传输层协议。它是一种无连接的、不可靠的数据包交换协议，主要用于实时通信和游戏等应用场景。Linux 中的 UDP 协议实现由 `udp.c` 文件定义，包括 UDP 首部结构、接收和发送函数等。

**参考**

* Linux Kernel Documentation: [UDP]( />* TCP/IP Illustrated, Volume1: The Protocols (2nd Edition) by W. Richard Stevens