在计算机网络中最基本的操作是信息的传输，在TCP/IP协议体系结构中，用来完成这一操作的传输层协议有传输控制协议（Transmission Control Protocol, TCP）和用户数据报文协议（User Datagram Protocol, UDP）。依据TCP和UDP其各自的特点，它们被应用于不同的网络应用层协议中。 UDP是一种面向无连接的非可靠网络传输层协议，相对于TCP，UDP有着传输效率高、占用资源少的优点，同时也存在着数据包容易丢失、乱序等不足。因此，为了能在可靠传输领域充分利用UDP传输速率高的优点，有必要对丢包及乱序的问题进行研究和改善。本论文就基于UDP的可靠传输应用层协议的设计与实现进行了具体研究。论文首先对与协议设计相关的理论与技术基础进行了分析和总结，为协议的设计和实现打下了基础。然后，对基于UDP的可靠传输协议的基本原理和各种可靠机制（确认机制、丢包重发机制、错序重排机制）进行了总结和分析，接着提出了系统的实现方案并给出了具体细节，包括数据包协议头结构分析，数据包的类型描述以及通信双方消息交互过程。论文应用本文设计的协议实现了文件传输系统。接着重点对协议可靠性和高效性进行了验证，还对软件系统进行了系统的测试，包括设计测试策略和测试用例，并对每个用例进行测试并记录测试过程及结果。最后对整个软件系统做了风险评估，并对实验结果进行了总结和分析。论文完成了一个相对完整的基于UDP的可靠传输系统，实验结果证明了所完成系统的功能性、有效性和健壮性，达到了论文所预设的工作目标。