TCP/IP 協定中的 UDP（User Datagram Protocol，使用者數據報協定）

UDP是一種無連接的傳輸協定，提供低延遲且不依賴於建立連接的應用。
與TCP不同，UDP不使用確認和序列號，因此在傳輸過程中不能保證數據的一致性。
UDP不使用窗口機制或確認，因此如果需要可靠性，必須由應用層協定來提供。
UDP的應用包括在線遊戲、視頻應用等，這些應用對數據丟失的容忍度較高。
UDP使用錯誤糾正技術來改善音視頻信號質量，並採用無損傳輸機制來傳送大文件。

使用UDP的協定包括：

• TFTP（簡單文件傳輸協定，Trivial File Transfer Protocol）
• SNMP（簡單網路管理協定，Simple Network Management Protocol）
• DHCP（動態主機組態協定，Dynamic Host Configuration Protocol）
• UDP 段格式

UDP 的格式如下：

• 來源埠號（Source Port）：指封包的來源埠號，這決定了回應封包的發送位置。如果伺服器主機是來源主機，則來源埠號可以是已知埠號（well-known port number）；如果來源埠號是客戶端，則可能是臨時埠號（ephemeral port number）。
• 目的地埠號（Destination Port）：指封包的目的地，當目的地是客戶端時，目的地埠號可能是臨時埠號；若目的地是伺服器，則埠號可以是任何已知埠號。
• 長度（Length）：長度欄位確定了 UDP 標頭和 UDP 數據的總長度，最小的指定長度為 8 位元組。
• 校驗和（Checksum）：校驗和對數據和標頭進行錯誤檢查。它使用標準的網際網路校驗和算法，根據 IP 地址、埠號和協定來驗證封包是否正確傳送到目的地。

UDP 的運作

UDP的主要運作方式是從上層協定接收數據並將其放入UDP訊息中，然後將這些訊息傳送給IP層進行傳輸。
UDP提供校驗和功能，以檢測數據傳輸中的錯誤，並確保UDP訊息的正確傳輸，以及確認訊息是否到達正確的目的地。

UDP 傳輸數據的基本步驟包括：

• 上層數據傳輸(Higher-Layer Data Transfer)：應用程式將訊息傳送給 UDP 軟體。
• UDP 訊息封裝(UDP Message Encapsulation)：將接收到的訊息封裝到 UDP 訊息的數據欄位中，並填充 UDP 訊息標頭（包括來源埠號、目的地埠號和校驗和）。
• 傳輸訊息至IP層(Transfer Message to IP)：將封裝好的UDP訊息傳送給IP層進行傳輸。
  

TCP和UDP的比較

TCP：

• 可靠性：TCP 在傳輸層工作，負責訊息確認、重傳和超時控制，並確認所有封包均到達接收方。它會反覆重傳丟失的封包。
• 有序性：TCP 確保訊息按順序到達，並重新排列順序錯誤的數據。
• 重量級：TCP 負責管理可靠性和擁塞控制。
• 流式傳輸：TCP 以字節流的方式管理數據。
• 面向連線：TCP 在主機間創建會話。

UDP：

• 不可靠：UDP 不確認封包是否到達目的地，且不重傳丟失的封包，亦不進行確認操作。
• 無序性：UDP 不保證封包按順序到達目的地。
• 數據報：UDP 處理每個封包，並在其到達後處理。
• 無連接：UDP 不創建主機間的會話。
• 廣播：UDP 可以將封包廣播或多播至多個設備。