【精品】UDP协议网络课程设计.doc

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1、目录一设齒2二UDP的理论分析2（-）用户数据报协议UDP21.概念22.协议结构33.UDP数据包的封装4.标准UDP端口（二）传输控制协议TCP简介（三）TCP与UDP的比较表6三UDP的抓包分析7（-）实验环境7（二）实验过程7实验总结10一设计任务在建立的视屏传输的情况下，用wireshark软件对该传输下的UDP协议数据包进行抓取，并作出相应的分析和适当的验证。二UDP的理论分析视频传输，尤其是即时的视频传输需要的是传输帧的速度，这样才能实现视频的通信。对于TCP协议來说，因为是可靠传输，这大大限制其传输速率，而且TCP是不丢

2、包的，如果视频数据量大于网络速度，那会在发送端越聚越多最后造成系统崩溃。视频传送使用UDP的话即使丢一两个帧也是无关紧要的，而这恰恰是即时视频通信所允许的，所以在视频传输中首选UDP协议。以下是UDP的相关信息，以及对UDP协议的理解，简介TCP,并与UDP进行对比，加深对UDP协议的理解。本实验主要研究其传输特性。(一)用户数据报协议UDP1.概念用户数据报协议UDP(UserDataProtocol)是0SI参考模型屮一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP协议基本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议

3、适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性耍求不高的丿应用环境。比如，我们经常使用“ping”命令来测试两台主机Z间TCP/IP通信是否正常，其实"ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包，然后对方主机确认收到数据包，如果数据包到达的消息及时反馈回来，那么网络就是通的。例如，在默认状态下，一次“Ping”操作发送4个数据包。大家可以看到，发送的数据包数量是4包，收到的也是4包（因为对方主机收到后会发回一个确认收到的

4、数据包）。这充分说明了UDP协议是面向非连接的协议，没有建立连接的过程。正因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效率高；但也正因为如此，它的可靠性不如TCP协议高。UDP与TCP位于同一层，但对于数据包的顺序错误或重发。因此，UDP不被丿应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP主耍用于那些而向查询-一应答的服务。1.协议结构UDP数据包的格式很简单，如图1所示，源端口和冃标端口字段指定了两个16长的端口号，其中源端口字段是可选的。如果指定了该字段的值，它就表示相应的数据包应发往的端口号。如果不使用，应将其设为0。长度字段表示整个

5、UDP数据包的8位字数，包含UDP头部和数拯部分。因此，该字段的值最小为8O0151631UDP源端口UDPg的端口长度校验和数据图1UDP数据包的格式UDP校验和字段是用来保证UDP数据包的完整性的。但该字段是可选的，即UDP协议可以计算校验和，也可以不计算，没计算校验和的UDP数拯包应该将校验和字段设为0因为UDP协议的设计者考虑到在有的可靠性很高的网络中，传输的数据儿乎不会出错，这样就可以通过不计算UDP数据包的校验和来减少主机的计算丁作量。1.UDP数据包的封装UDP协议位于IP协议Z上。这就说明UDP数据包是封装在IP数据包中

6、进行传输的如图2,艮

7、整个UDP数据包是作为1P数据包的数据部分被封装在1P数据包中的。封装关系如图3所示。UDP头部UDP数据区IP报头IP报文数据区帧头帧数据区图3UDP数据包封装关系IP数拯包的头部有一个协议字段，该字段表明IP数据包封装的是上层哪一种协议的数据包。对于UDP数据包，该字段的值为17。下面解释一个使用UDP协议的应用程序时如何将数据传输到冃的主机A的特定应用程序的。首先接受数据的应用程序耍申请一个UDP端口号，设为P。发送方的应用程序准备数据后，将其交给UDP协议，让其将数抑发送给主机A的端口P。UDP协议将应用程

8、序的数拯作为UDP数拯包的数据部分封装在一个UDP数拯包中，并将数据包的冃标端口字段设置为P。UDP协议再将包交给1P协议处理，让其将该数据包发送到主机AoIP协议将UDP数据包作为1P数据包的的数据封装在一个1P数据包中，并将冃的地址设置为A,将协议字段设置为17,然后将其交给网络层处理并发送出去，该IP数据包可能会经过数个路由器，并最终到达主机A的IP协议层。主机A的IP协议发现字段为17,就将IP数据包的数据区交给UDP协议处理。UDP协议发现端口号为P,就将UDP数拯包的数据区放置在端口P的队列中。A的应用程序从该队列中将数据取

9、出进行处理。1.标准UDP端口UDP数拯包的格式中，虽然源端口字段是可选的，但H标端口号是必须指定的。当发送方发送UDP数据包时制定源端口字段，应用会接收该发往端口的数据包。这样该数据包的接受者如果想发送响