UDP：user Datagram protocol 用戶數據報協議
無連接的傳輸層協議，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務，IETF RFC 768是UDP的正式規范。UDP在IP報文的協議號是17（0x11）
UDP協議的主要作用是將網絡數據流量壓縮成數據包的形式。一個典型的數據包就是一個二進制數據的傳輸單位。每一個數據包的前8個字節用來包含包頭信息，剩余字節則用來包含具體的傳輸數據。
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------65535

熟知端口號(well-known prot number)

數值為0-1023，這些數值可以在網址www.iana.rog查到，IANA把這些端口號指派給TCP/IP最重要的一些應用程序，讓所有的用戶都知道。

登記端口號

數值在1024-49151。這類端口號是為沒有熟知端口號的應用程序使用的。使用這類端口號必須在IANA按照規定的手續登記，防止重復。

客戶端使用的端口號

數值在49152-65535。由于這類端口號僅在客戶進程運行時才動態選擇，因此又叫短暫端口號。這類端口號是留給客戶進程選擇暫時使用。當服務器進程收到客戶進程的報文時，就知道了客戶進程使用的端口號，因此可以把數據發送個客戶進程。通信結束后，剛才已使用過的客戶端端口號不復存在，這個端口號就可以供其他客戶進程使用。

----UDP的長度是指包括包頭和數據部分在內的總字節數。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）。數據報的最大長度根據操作環境的不同而各異。理論上，包含報頭在內的數據報的最大長度為65535字節。

---- UDP協議使用報頭中的校驗值來保證數據的安全。校驗值首先通過特殊的算法計算得出，在傳遞到了接收方之后，還需要再重新計算。因此UDP協議可以檢測是否出錯。雖然UDP提供有錯誤檢測，但檢測到錯誤時，UDP不做錯誤校正，知識簡單地把損壞的消息段扔掉，或者給應用程序提供警告信息。
‘’’’’'由于每次需要發送的數據都不相同，而且校驗和內容在發送數據段之前就需要計算出來，不像MAC層是在所有數據都發送完成之后才發送CRC校驗值，因此在UDP組包時，校驗值的計算是一個不太好處理的地方，在UDP要求不是很嚴格的地方校驗和其實是可以忽略的，因此，在使用verilog實現，為了提升效率并節約FPGA資源，將校驗和字段忽略。這樣一來，UDP數據包的組包就百年的非常簡單了。
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IP協議的介紹

IP首部：20個固定字節+可選字段
每一行32位bit
4字節的32bit值按照以下次序來傳輸，首先0-7bit，其次8-15比特，然后16-23bit，最后是24-31bit。（這種傳輸次序稱之為big—endian）

首部長度，說明了首部必須為4的倍數，最大值15（說明IP首部長度最大為60bit）。當IP首部長度為20時（無可選字段），該值為5.（5*4=20）
總長度指整個IP數據報的長度，包括首部和數據部分，16bit，最長可達65535

服務類型：指示了報文的優先權等，默認全部0
片標識：是否屬于同一個數據段，IP報文的分片ID。全0即可
片偏移：全0即可
生存周期：TTL，典型值32or64
上層協議類型：指封包所使用的網絡協議類型，常用協議號：00IP，01ICMP，06TCP，17UDP

IP報頭校驗和：是根據IP首部計算的校驗和，不對首部后面的數據進行計算，其計算方法為：
在發送數據時候，為了計算IP的校驗和，應該按照如下步驟：
1.將校驗和字段置0，然后將IP包頭按照16bit分為多個單元，如包頭長度不是16bit的倍數，則用0bit填充到16bit的倍數。
2.對各個單元采用反碼加法運算（即高位溢出位會加到低位，通常的補碼運算是直接丟掉溢出的高位），將得到的和的反碼填入校驗和字段
例如，我們使用IP協議發送一個數據長度為30個字節的數據包，發送端IP為192.168.0.2，接收端IP為192.168.0.3 則IP包頭如下所示：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的UDP千兆以太网FPGA_verilog实现（四、代码前期准备-UDP和IP协议构建）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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