网络上有若干客户端向一台机器的某个端口一直不停发送UDP包 这台机器打开端口和不打开端口的区别在哪?
当有多台客户端持续不断地向一台机器的某个特定端口发送 UDP 包时，这台机器“打开”该端口和“不打开”该端口的区别，体现在数据能否被接收、处理以及可能带来的影响上。下面我将详细阐述这些区别：
一、 当端口是“打开”状态时 (端口监听或服务运行)
当一台机器上的某个端口处于“打开”状态，意味着在该端口上有一个应用程序（例如服务器进程、网络服务等）正在运行，并主动监听（等待接收）来自网络的数据包。
具体表现和区别：
1. 数据被接收和处理：
接收: 操作系统层面会识别到达该特定端口的 UDP 数据包。由于有服务在监听，操作系统会将这些数据包交给正在监听该端口的应用程序。
处理: 监听的应用程序会根据其自身的逻辑来处理收到的 UDP 包。这可能包括：
解析数据: 解码包中的内容，理解客户端发送的信息。
响应: 如果应用程序的设计需要，它可能会根据接收到的数据生成并发送 UDP 回复包给客户端。
记录: 将接收到的数据或事件记录到日志中。
执行操作: 根据数据内容触发特定的业务逻辑或任务。
丢弃（有策略地）: 应用程序可以根据自身的逻辑决定丢弃某些无效或不符合预期的 UDP 包，但这仍然是在接收并进行初步判断之后。
2. 系统资源占用（正常情况下）：
CPU: 应用程序需要 CPU 来接收、解析和处理 UDP 包，以及可能生成的响应。如果客户端数量庞大且发送频率极高，CPU 占用率会显著上升。
内存: 应用程序可能需要内存来缓存接收到的数据包、存储状态信息、维护客户端连接（虽然 UDP 是无连接的，但应用层可能维护一些会话状态）。
网络栈: 操作系统网络栈会处理传入的 UDP 包，将其放入接收队列，并通知监听的应用程序。这会消耗一定的系统资源。
文件句柄/socket 资源: 应用程序会占用一个或多个 socket 资源来监听该端口。
3. 网络流量表现：
传入流量: 可以清晰地观察到大量 UDP 流量进入目标机器的特定端口。
传出流量（如果响应）: 如果应用程序会响应，那么目标机器也会产生相应的 UDP 出站流量。
4. 潜在的性能问题/安全风险：
性能下降: 如果 UDP 包的发送速率超过了应用程序的处理能力，或者超过了服务器的网络带宽、CPU、内存等资源处理能力，就会导致：
数据包丢失: 应用程序缓冲区满了，无法接收更多数据包，导致客户端发送的包被丢弃。
响应延迟: 应用程序处理速度跟不上，导致响应变慢，甚至超时。
系统不稳定: 资源耗尽可能导致整个服务器变慢甚至崩溃。
安全攻击 (UDP Flood): 这是最常见的场景。如果客户端是恶意的，持续发送大量 UDP 包，即使应用程序可以处理，但如果处理能力不足，就构成了“UDP Flood”攻击，目的是耗尽目标服务器的资源，使其无法响应合法的请求。应用程序的响应机制（例如在接收到每个包后都发送一个大包作为响应）也可能被利用来放大攻击效果（如 UDP Amplification Attack）。
二、 当端口是“不打开”状态时 (端口未监听或被防火墙阻止)
当一台机器上的某个端口是“不打开”状态，意味着在该端口上没有任何应用程序在主动监听，或者操作系统或防火墙阻止了对该端口的访问。
具体表现和区别：
1. 数据被丢弃（操作系统/硬件层面）：
接收（有限）: 操作系统网络栈仍然会接收到到达该端口的 UDP 数据包。这是网络协议（IP 层）的功能，它会根据目标 IP 和端口将包递送给主机的网络栈。
递送给应用层失败: 由于没有应用程序在监听这个端口，操作系统会将这些数据包视为“无效”或“目标不可达”。
丢弃: 操作系统会根据 UDP 协议的规范，丢弃这些数据包。通常情况下，操作系统会向发送方发送一个 ICMP 协议的“Destination Unreachable (Port Unreachable)”消息，告知发送方该端口不可用。但需要注意的是，在某些网络设备（如防火墙）或出于安全考虑（避免被探测端口状态），发送方可能不会收到这个 ICMP 响应。
防火墙阻止: 如果存在防火墙（操作系统自带或硬件防火墙），并且规则设置为阻止所有发往该端口的 UDP 包，那么数据包甚至在到达操作系统网络栈之前就被防火墙设备丢弃了。同样，也可能不会收到 ICMP 响应。
2. 系统资源占用（相对较低）：
CPU: 操作系统只需要处理 IP 层并将 UDP 包递送（尝试）到不存在的应用程序，这个过程比实际处理一个 UDP 包要轻得多，CPU 占用率相对较低。
内存: 只需在网络栈中短暂存储数据包，不会有应用程序层面的缓存或状态维护，内存占用极少。
网络栈: 仍然有网络栈处理，但由于没有应用层交付，消耗也较少。
文件句柄/socket 资源: 没有应用程序监听，因此不会占用任何打开的 socket 资源。
3. 网络流量表现：
传入流量: 仍然可以观察到大量 UDP 流量涌入目标机器的特定端口。
传出流量（取决于是否发送ICMP）： 如果操作系统发送了“Port Unreachable”的 ICMP 响应，那么会有少量传出流量。如果防火墙或其他设备阻止了 ICMP，则没有传出流量。
4. 潜在的性能问题/安全风险：
没有直接的性能影响（对应用而言）： 由于没有应用程序在监听，这些 UDP 包不会影响任何正在运行的服务。目标机器的整体性能不会因为这些流量而显著下降（最多是网络栈和操作系统基础处理的轻微负担）。
仍然可能被用于探测: 即使端口不打开，持续发送 UDP 包仍然可以被用来尝试探测目标机器的连通性，或者作为某些（不那么成功的）拒绝服务攻击的一部分，通过填充目标网络的带宽来间接影响其他服务。但其直接的危害性远低于端口打开的情况。
可能消耗带宽（网络层面）： 如果是局域网中的攻击，大量 UDP 包仍然会占用网络链路的带宽。
总结区别表格
| 特性 | 端口“打开” (有服务监听) | 端口“不打开” (无服务监听或被阻挡) |
| : | : | : |
| 数据接收处理 | UDP 包被接收，并交给监听的应用程序处理。 | UDP 包被操作系统接收，但由于无监听者，会被丢弃。可能发送 ICMP 响应。 |
| 应用层影响 | 影响应用程序性能，可能导致响应延迟、数据包丢失或崩溃。 | 对应用程序无直接影响，因为没有应用程序在处理。 |
| 系统资源占用 | CPU、内存、网络栈、socket 资源占用显著增加，尤其是高负载时。 | 主要为操作系统网络栈的少量资源占用，远低于打开状态。 |
| 网络流量 | 大量传入 UDP 流量，若响应则有传出 UDP 流量。 | 大量传入 UDP 流量，可能少量传出 ICMP 流量。 |
| 潜在风险 | 高: UDP Flood 攻击，资源耗尽导致服务不可用。 | 低: 对应用无直接危害，可能仅消耗网络带宽，用于探测。 |
| 系统响应 | 应用程序可能响应，或因忙碌而无响应。 | 操作系统可能响应 ICMP Port Unreachable。 |
简单来说：
打开的端口就像一个信箱，邮件（UDP 包）会被投入并由信箱主人（应用程序）取出阅读和处理。如果来信太多太快，信箱主人会应接不暇，甚至信箱可能被挤爆。
不打开的端口就像一个虚设的信箱，邮件（UDP 包）被投入后，会因为没有主人来取而被直接丢弃（或者邮递员会通知发件人信箱不存在）。这个过程对周围不会产生什么特别的影响。
因此，当有大量 UDP 包涌入时，区分端口是打开还是关闭，直接决定了目标机器是否会因此面临服务中断或资源耗尽的风险。
一、 当端口是“打开”状态时 (端口监听或服务运行)
当一台机器上的某个端口处于“打开”状态，意味着在该端口上有一个应用程序（例如服务器进程、网络服务等）正在运行，并主动监听（等待接收）来自网络的数据包。
具体表现和区别：
1. 数据被接收和处理：
接收: 操作系统层面会识别到达该特定端口的 UDP 数据包。由于有服务在监听，操作系统会将这些数据包交给正在监听该端口的应用程序。
处理: 监听的应用程序会根据其自身的逻辑来处理收到的 UDP 包。这可能包括：
解析数据: 解码包中的内容，理解客户端发送的信息。
响应: 如果应用程序的设计需要，它可能会根据接收到的数据生成并发送 UDP 回复包给客户端。
记录: 将接收到的数据或事件记录到日志中。
执行操作: 根据数据内容触发特定的业务逻辑或任务。
丢弃（有策略地）: 应用程序可以根据自身的逻辑决定丢弃某些无效或不符合预期的 UDP 包，但这仍然是在接收并进行初步判断之后。
2. 系统资源占用（正常情况下）：
CPU: 应用程序需要 CPU 来接收、解析和处理 UDP 包，以及可能生成的响应。如果客户端数量庞大且发送频率极高，CPU 占用率会显著上升。
内存: 应用程序可能需要内存来缓存接收到的数据包、存储状态信息、维护客户端连接（虽然 UDP 是无连接的，但应用层可能维护一些会话状态）。
网络栈: 操作系统网络栈会处理传入的 UDP 包，将其放入接收队列，并通知监听的应用程序。这会消耗一定的系统资源。
文件句柄/socket 资源: 应用程序会占用一个或多个 socket 资源来监听该端口。
3. 网络流量表现：
传入流量: 可以清晰地观察到大量 UDP 流量进入目标机器的特定端口。
传出流量（如果响应）: 如果应用程序会响应，那么目标机器也会产生相应的 UDP 出站流量。
4. 潜在的性能问题/安全风险：
性能下降: 如果 UDP 包的发送速率超过了应用程序的处理能力，或者超过了服务器的网络带宽、CPU、内存等资源处理能力，就会导致：
数据包丢失: 应用程序缓冲区满了，无法接收更多数据包，导致客户端发送的包被丢弃。
响应延迟: 应用程序处理速度跟不上，导致响应变慢，甚至超时。
系统不稳定: 资源耗尽可能导致整个服务器变慢甚至崩溃。
安全攻击 (UDP Flood): 这是最常见的场景。如果客户端是恶意的，持续发送大量 UDP 包，即使应用程序可以处理，但如果处理能力不足，就构成了“UDP Flood”攻击，目的是耗尽目标服务器的资源，使其无法响应合法的请求。应用程序的响应机制（例如在接收到每个包后都发送一个大包作为响应）也可能被利用来放大攻击效果（如 UDP Amplification Attack）。
二、 当端口是“不打开”状态时 (端口未监听或被防火墙阻止)
当一台机器上的某个端口是“不打开”状态，意味着在该端口上没有任何应用程序在主动监听，或者操作系统或防火墙阻止了对该端口的访问。
具体表现和区别：
1. 数据被丢弃（操作系统/硬件层面）：
接收（有限）: 操作系统网络栈仍然会接收到到达该端口的 UDP 数据包。这是网络协议（IP 层）的功能，它会根据目标 IP 和端口将包递送给主机的网络栈。
递送给应用层失败: 由于没有应用程序在监听这个端口，操作系统会将这些数据包视为“无效”或“目标不可达”。
丢弃: 操作系统会根据 UDP 协议的规范，丢弃这些数据包。通常情况下，操作系统会向发送方发送一个 ICMP 协议的“Destination Unreachable (Port Unreachable)”消息，告知发送方该端口不可用。但需要注意的是，在某些网络设备（如防火墙）或出于安全考虑（避免被探测端口状态），发送方可能不会收到这个 ICMP 响应。
防火墙阻止: 如果存在防火墙（操作系统自带或硬件防火墙），并且规则设置为阻止所有发往该端口的 UDP 包，那么数据包甚至在到达操作系统网络栈之前就被防火墙设备丢弃了。同样，也可能不会收到 ICMP 响应。
2. 系统资源占用（相对较低）：
CPU: 操作系统只需要处理 IP 层并将 UDP 包递送（尝试）到不存在的应用程序，这个过程比实际处理一个 UDP 包要轻得多，CPU 占用率相对较低。
内存: 只需在网络栈中短暂存储数据包，不会有应用程序层面的缓存或状态维护，内存占用极少。
网络栈: 仍然有网络栈处理，但由于没有应用层交付，消耗也较少。
文件句柄/socket 资源: 没有应用程序监听，因此不会占用任何打开的 socket 资源。
3. 网络流量表现：
传入流量: 仍然可以观察到大量 UDP 流量涌入目标机器的特定端口。
传出流量（取决于是否发送ICMP）： 如果操作系统发送了“Port Unreachable”的 ICMP 响应，那么会有少量传出流量。如果防火墙或其他设备阻止了 ICMP，则没有传出流量。
4. 潜在的性能问题/安全风险：
没有直接的性能影响（对应用而言）： 由于没有应用程序在监听，这些 UDP 包不会影响任何正在运行的服务。目标机器的整体性能不会因为这些流量而显著下降（最多是网络栈和操作系统基础处理的轻微负担）。
仍然可能被用于探测: 即使端口不打开，持续发送 UDP 包仍然可以被用来尝试探测目标机器的连通性，或者作为某些（不那么成功的）拒绝服务攻击的一部分，通过填充目标网络的带宽来间接影响其他服务。但其直接的危害性远低于端口打开的情况。
可能消耗带宽（网络层面）： 如果是局域网中的攻击，大量 UDP 包仍然会占用网络链路的带宽。
总结区别表格
| 特性 | 端口“打开” (有服务监听) | 端口“不打开” (无服务监听或被阻挡) |
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| 数据接收处理 | UDP 包被接收，并交给监听的应用程序处理。 | UDP 包被操作系统接收，但由于无监听者，会被丢弃。可能发送 ICMP 响应。 |
| 应用层影响 | 影响应用程序性能，可能导致响应延迟、数据包丢失或崩溃。 | 对应用程序无直接影响，因为没有应用程序在处理。 |
| 系统资源占用 | CPU、内存、网络栈、socket 资源占用显著增加，尤其是高负载时。 | 主要为操作系统网络栈的少量资源占用，远低于打开状态。 |
| 网络流量 | 大量传入 UDP 流量，若响应则有传出 UDP 流量。 | 大量传入 UDP 流量，可能少量传出 ICMP 流量。 |
| 潜在风险 | 高: UDP Flood 攻击，资源耗尽导致服务不可用。 | 低: 对应用无直接危害，可能仅消耗网络带宽，用于探测。 |
| 系统响应 | 应用程序可能响应，或因忙碌而无响应。 | 操作系统可能响应 ICMP Port Unreachable。 |
简单来说：
打开的端口就像一个信箱，邮件（UDP 包）会被投入并由信箱主人（应用程序）取出阅读和处理。如果来信太多太快，信箱主人会应接不暇，甚至信箱可能被挤爆。
不打开的端口就像一个虚设的信箱，邮件（UDP 包）被投入后，会因为没有主人来取而被直接丢弃（或者邮递员会通知发件人信箱不存在）。这个过程对周围不会产生什么特别的影响。
因此，当有大量 UDP 包涌入时，区分端口是打开还是关闭，直接决定了目标机器是否会因此面临服务中断或资源耗尽的风险。
网友意见
服务器如果不监听某个udp端口，那么，网卡还是会收到相关的数据包, 还是会产生中断，还是会从网卡拷贝数据到系统态，只是系统态读数据分析出无处转发，然后当做错误包丢弃了。
如果服务器监听了某个udp端口，那么这个数据包将会被转发到监听socket handle的接收缓冲区中，如果缓冲区未满push back 新数据包，然后epoll通知用户态代码需要读缓冲区，用户态代码获得cpu控制权，从读缓冲区read, 从系统态拷贝到用户态，整个开销要大上许多。
Udp网络编程主要的难点是不容易发挥多cpu的优势，一般是单线程收发，然后把收到的数据通过队列方式传递给多个线程处理，然后再从多个线程队列返回处理结果，单线程写入。
另外一个难点是需要考虑丢包，即使是本机一个线程发，一个线程收，也有丢包，因此需要定时重发和超时处理。
第三个难点是发端一般用头2个字节标识发包id,例如dns包，那么就需要一个id管理代码，最大支持65536个正在等待中的查询，如果上级dns server的处理缓慢，那么就有可能耗尽可用id，当年一起全国网络事故涉及到了暴风影音客户端每x秒查询一次dns，加上一次dos攻击处理过程中的连锁反应，导致全国多省dns id资源耗尽，难以提供服务查询，网络大面积访问困难。暴风影音和某dns pod均被有关部门约谈，dos攻击者被抓捕。当然现在dns server这块代码已有一些解决方案，至少不会再有上次一样的问题了。总之，这部分代码的处理要多考虑一些特例。
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