與我們所熟知的TCP(傳輸控制協議)協議一樣，UDP協議直接位于IP(網際協議)協議的頂層。根據OSI(開放系統互連)參考模型，UDP和TCP都屬于傳輸層協議。

UDP協議的主要作用是將網絡數據流量壓縮成數據報的形式。一個典型的數據報就是一個二進制數據的傳輸單位。每一個數據報的前8個字節用來包含報頭信息，剩余字節則用來包含具體的傳輸數據。

一、UDP報頭

UDP報頭由4個域組成，其中每個域各占用2個字節，具體如下：

·  源端口號

·  目標端口號

·  數據報長度

·  校驗值

UDP協議使用端口號為不同的應用保留其各自的數據傳輸通道。UDP和TCP協議正是采用這一機制實現對同一時刻內多項應用同時發送和接收數據的支持。數據發送一方(可以是客戶端或服務器端)將UDP數據報通過源端口發送出去，而數據接收一方則通過目標端口接收數據。有的網絡應用只能使用預先為其預留或注冊的靜態端口；而另外一些網絡應用則可以使用未被注冊的動態端口。因為UDP報頭使用兩個字節存放端口號，所以端口號的有效范圍是從0到65535。一般來說，大于49151的端口號都代表動態端口。

數據報的長度是指包括報頭和數據部分在內的總的字節數。因為報頭的長度是固定的，所以該域主要被用來計算可變長度的數據部分(又稱為數據負載)。數據報的*大長度根據操作環境的不同而各異。從理論上說，包含報頭在內的數據報的*大長度為65535字節。不過，一些實際應用往往會限制數據報的大小，有時會降低到8192字節。

UDP協議使用報頭中的校驗值來保證數據的**。校驗值首先在數據發送方通過特殊的算法計算得出，在傳遞到接收方之后，還需要再重新計算。如果某個數據報在傳輸過程中被第三方篡改或者由于線路噪音等原因受到損壞，發送和接收方的校驗計算值將不會相符，由此UDP協議可以檢測是否出錯。這與TCP協議是不同的，后者要求必須具有校驗值。

二、UDP vs. TCP

UDP和TCP協議的主要區別是兩者在如何實現信息的可靠傳遞方面不同。TCP協議中包含了專門的傳遞保證機制，當數據接收方收到發送方傳來的信息時，會自動向發送方發出確認消息；發送方只有在接收到該確認消息之后才繼續傳送其它信息，否則將一直等待直到收到確認信息為止。

與TCP不同，UDP協議并不提供數據傳送的保證機制。如果在從發送方到接收方的傳遞過程中出現數據報的丟失，協議本身并不能做出任何檢測或提示。因此，通常人們把UDP協議稱為不可靠的傳輸協議。

相對于TCP協議，UDP協議的另外一個不同之處在于如何接收突法性的多個數據報。不同于TCP，UDP并不能確保數據的發送和接收順序。例如，一個位于客戶端的應用程序向服務器發出了以下4個數據報：

·  D1

·  D22

·  D333

·  D4444

但是UDP有可能按照以下順序將所接收的數據提交到服務端的應用：

·  D333

·  D1

·  D4444

·  D22

事實上，UDP協議的這種亂序性基本上會在網絡非常擁擠的情況下會有可能發生。

三、UDP協議的應用

也許有的讀者會問，既然UDP是一種不可靠的網絡協議，那么還有什么使用價值或必要呢？其實不然，在有些情況下UDP協議可能會變得非常有用。因為UDP具有TCP所望塵莫及的速度優勢。雖然TCP協議中植入了各種**保障功能，但是在實際執行的過程中會占用大量的系統開銷，無疑使速度受到嚴重的影響。反觀UDP由于排除了信息可靠傳遞機制，將**和排序等功能移交給上層應用來完成，極大降低了執行時間，使速度得到了保證。

關于UDP協議的*早規范是RFC 768，1980年發布。盡管時間已經很長，但是UDP協議仍然繼續在主流應用中發揮著作用。包括視頻電話會議系統在內的許多應用都證明了UDP協議的存在價值。因為相對于可靠性來說，這些應用更加注重實際性能，所以為了獲得更好的使用效果(例如，更高的畫面幀刷新速率)往往可以犧牲一定的可靠性(例如，會面質量)。這就是UDP和TCP兩種協議的權衡之處。根據不同的環境和特點，兩種傳輸協議都將在今后的網絡世界中發揮更加重要的作用。

UDP協議在網絡擁塞得時候，會丟失一些數據包，但這并不是他的不足之處。在某些應用場合，這是個優勢。在視頻傳輸中，實時性要求非常強，丟棄一些包可能會在畫面上造成一閃而過的馬賽克，并不影響整個視頻的流暢。如果此時選用TCP之類的協議，為了保障數據傳輸的可靠，整個視頻流數據會因為這一小小數據包的重新傳輸引起停滯。同樣，在工控領域，也有類似的情況。