【概述】
RFC 768 定义的 UDP 只是做了传输协议能做的最少工作，只在 IP 数据报服务之上提供了两个最基本的服务：复用与分用、差错检测
因此，如果应用程序开发者选择了 UDP，那么应用程序几乎是直接与 IP 数据报服务打交道，之所以很多应用选择使用 UDP，主要是因为 UDP 具有以下优点：
- UDP 无需建立连接，不会引入建立连接的时延
- UDP 不维护连接状态，一般能够支持更多的活动客户机
- UDP 分组首部开销小，仅有 $8B$ 的开销
- UDP 没有拥塞控制，应用层能够更好地控制要发送的数据与发送时间
【UDP 的特点】
1）UDP 的开销小
由于开销小，因此 UDP 常用于一次性传输较少数据量的应用，如 DNS、SNMP 等
对于这些应用，若采用 TCP，则会因为建立连接、维护连接、拆除连接带来不小的开销
2）UDP 的实时性较好
其也常用于实时性较高的多媒体应用，如视频会议、IP 电话等
3）UDP 提供尽最大努力的交付
UDP 尽最大努力交付，即不保证可靠传输，但这并不意味着应用对数据的要求是不可靠的
因此，所有维护传输可靠性的工作由用户在应用层来完成，应用实体根据应用的需求来灵活设计自己的可靠性机制
4）UDP 服务是面向报文的
报文不可分割，是 UDP 数据报处理的最小单位
发送方 UDP 对应用层交付下来的报文，在添加首部后就向下交付给 IP 层，即不合并也不拆分，之前保留这些报文的边界；接收方 UDP 对 IP 层上交的 UDP 数据报，在去除首部后就原封不动的交付给上层应用，一次性交付一个完整的报文
【UDP 数据报】
UDP 数据报包含两个部分：UDP 首部、用户数据，其中 UDP 首部长度只有 $8B$，整个 UDP 数据报作为 IP 数据报的数据部分封装在 IP 数据报中
在计算 UDP 数据报的检验和时，会添加一个长度为 $12B$ 的伪首部，这个伪首部仅用于计算检验和，并不实际参加数据传输
下图给出了 UDP 数据报的格式
其中，各字段含义如下：
- 源端口：源端口号，在需要对方回信时使用，不需要时一般设为全 $0$
- 目的端口：目的端口号，在终点交付报文时必须使用
- 长度：包含 UDP 首部和用户数据的整个 UDP 数据报的长度，其最小值为 $8$，此时整个 UDP 数据报仅有 UDP 首部
- 检验和：检测 UDP 数据报在传输过程中是否出错，该字段是可选的，当源主机不想计算检验和时，直接令该字段值为全 $0$
【UDP 复用与分用】
在 UDP 协议中，复用，发送方不同的应用进程，都可使用同一个传输层协议传输数据；分用，接收方的传输层，在剥去报文首部后，能将数据交付给目的进程
在实现分用时，依据的是 UDP 首部的目的端口号；在实现复用时，依据的是 UDP 首部的源端口号
下图给出了 UDP 基于端口的复用、分用示意图
当接收方传输层从 IP 层收到 UDP 数据报后，会根据 UDP 首部中的目的端口，将 UDP 数据报通过相应的端口上交给应用进程
如果接收方发现收到的 UDP 报文中的目的端口号不正确，即发现不存在对应端口号的应用进程，就丢弃该报文，并通过 ICMP 协议发送端口不可达差错报文给发送方
【UDP 差错检验】
在发送方计算检验和时，会添加如上图中的长度为 $12B$ 的伪首部
之后，会将整个 UDP 数据报以 $16bit$ 分为一组，对所有的组通过二进制反码运算求和
最后将计算结果求反码，装填到 UDP 首部的检验和字段中
若整个 UDP 数据报不是 $2B$ 的整数倍，则将会在 UDP 数据报的数据尾部填充 $0$，以用于计算检验和
下图给出了一个计算 UDP 检验和的例子
在接收方接收到 UDP 数据报后，会同样添加 $12B$ 的伪首部，并按照上述过程进行校验，若得出的检验和为全 $1$，则说明无差错
若发现 UDP 数据报出错，可以直接丢弃，也可以交付给上层，但在交付给上层时，需要附上错误报告，即告知上层这是错误的 UDP 数据报
UDP 校验的差错检验方法的检错能力并不强，但这种方法简单、处理速度快
