logo

Protokol UDP

V računalniškem omrežju UDP pomeni protokol uporabniškega datagrama. David P. Reed je leta 1980 razvil protokol UDP. Definiran je v RFC 768 in je del protokola TCP/IP, zato je standardni protokol v internetu. Protokol UDP omogoča računalniškim aplikacijam pošiljanje sporočil v obliki datagramov z enega računalnika na drug stroj prek omrežja internetnega protokola (IP). UDP je alternativni komunikacijski protokol protokolu TCP (protokol za nadzor prenosa). Tako kot TCP tudi UDP zagotavlja niz pravil, ki določajo, kako naj se podatki izmenjujejo prek interneta. UDP deluje tako, da enkapsulira podatke v paket in paketu zagotovi lastne informacije o glavi. Nato se ta paket UDP enkapsulira v paket IP in pošlje na cilj. Oba TCP in UDP protokoli pošiljajo podatke prek omrežja internetnega protokola, zato je znan tudi kot TCP/IP in UDP/IP. Med tema dvema protokoloma je veliko razlik. UDP omogoča procesu obdelavo komunikacije, medtem ko TCP zagotavlja komunikacijo med gostitelji. Ker UDP pošilja sporočila v obliki datagramov, velja za najboljši način komunikacije. TCP pošilja posamezne pakete, zato je zanesljiv transportni medij. Druga razlika je v tem, da je TCP povezovalno usmerjen protokol, medtem ko je UDP protokol brez povezave, saj za prenos podatkov ne potrebuje nobenega navideznega vezja.

UDP ponuja tudi drugačno številko vrat za razlikovanje med različnimi uporabniškimi zahtevami in tudi možnost kontrolne vsote za preverjanje, ali so prispeli celotni podatki ali ne; plast IP teh dveh storitev ne zagotavlja.

Značilnosti protokola UDP

Sledijo značilnosti protokola UDP:

    Protokol transportnega sloja

UDP je najpreprostejši komunikacijski protokol transportne plasti. Vsebuje minimalno količino komunikacijskih mehanizmov. Velja za nezanesljiv protokol in temelji na storitvah dostave po najboljših močeh. UDP ne zagotavlja potrditvenega mehanizma, kar pomeni, da prejemnik ne pošlje potrditve za prejeti paket, prav tako pa pošiljatelj ne počaka na potrditve za paket, ki ga je poslal.

    Brez povezave

UDP je protokol brez povezave, saj ne ustvari virtualne poti za prenos podatkov. Ne uporablja navidezne poti, zato se paketi pošiljajo po različnih poteh med pošiljateljem in prejemnikom, kar vodi do izgube paketov ali prejetih nepravilno.

es5 proti es6

Naročena dostava podatkov ni zagotovljena.

V primeru UDP ni zagotovljeno, da so datagrami poslani v nekem vrstnem redu, prejeti v istem vrstnem redu, saj datagrami niso oštevilčeni.

    Pristanišča

Protokol UDP uporablja različne številke vrat, tako da se lahko podatki pošljejo na pravi cilj. Številke vrat so določene med 0 in 1023.

    Hitrejši prenos

UDP omogoča hitrejši prenos, saj gre za protokol brez povezave, kar pomeni, da za prenos podatkov ni potrebna navidezna pot. Vendar obstaja možnost, da se posamezni paket izgubi, kar vpliva na kakovost prenosa. Po drugi strani pa, če se paket izgubi v povezavi TCP, bo ta paket ponovno poslan, tako da zagotavlja dostavo podatkovnih paketov.

    Mehanizem potrditve

UDP ima kakršen koli mehanizem potrditve, tj. med pošiljateljem UDP in prejemnikom UDP ni rokovanja. Če je sporočilo poslano v TCP, potem prejemnik potrdi, da sem pripravljen, nato pošiljatelj pošlje podatke. V primeru TCP pride do rokovanja med pošiljateljem in prejemnikom, medtem ko pri UDP med pošiljateljem in prejemnikom ni rokovanja.

    Segmenti se obravnavajo neodvisno.

Vsak segment UDP se obravnava ločeno od ostalih, saj ima vsak segment drugačno pot do cilja. Segmenti UDP se lahko izgubijo ali dostavijo nepravilno, da bi dosegli cilj, saj med pošiljateljem in prejemnikom ni vzpostavljene povezave.

negacijska diskretna matematika
    Brez državljanstva

Gre za protokol brez stanja, kar pomeni, da pošiljatelj ne prejme potrditve za poslani paket.

Zakaj potrebujemo protokol UDP?

Ker vemo, da je UDP nezanesljiv protokol, vendar v nekaterih primerih še vedno potrebujemo protokol UDP. UDP se uporabi tam, kjer paketi skupaj z dejanskimi podatki zahtevajo veliko pasovne širine. Na primer, pri pretakanju videa je potrjevanje tisočih paketov težavno in zapravlja veliko pasovne širine. V primeru pretakanja videa izguba nekaterih paketov ne more povzročiti težave in jo je mogoče tudi prezreti.

Oblika glave UDP

Protokol UDP

V UDP je velikost glave 8 bajtov, velikost paketa pa do 65.535 bajtov. Vendar ta velikost paketa ni mogoča, ker morajo biti podatki enkapsulirani v datagramu IP in paketu IP, velikost glave je lahko 20 bajtov; zato bi bilo največje število UDP 65.535 minus 20. Velikost podatkov, ki jih lahko nosi paket UDP, bi bila 65.535 minus 28 kot 8 bajtov za glavo paketa UDP in 20 bajtov za glavo IP.

Glava UDP vsebuje štiri polja:

programiranje cobol
    Izvorna številka vrat:To je 16-bitna informacija, ki identificira, katera vrata ne bodo poslala paketa.Številka ciljnih vrat:Določa, katera vrata bodo sprejela informacije. To so 16-bitne informacije, ki se uporabljajo za identifikacijo storitve na ravni aplikacije na ciljnem računalniku.Dolžina:To je 16-bitno polje, ki določa celotno dolžino paketa UDP, ki vključuje tudi glavo. Najmanjša vrednost bi bila 8 bajtov, saj je velikost glave 8 bajtov.Kontrolna vsota:To je 16-bitno polje in je neobvezno polje. To polje s kontrolno vsoto preverja, ali so informacije točne ali ne, saj obstaja možnost, da se informacije med prenosom poškodujejo. Je neobvezno polje, kar pomeni, da je odvisno od aplikacije, ali želi zapisati kontrolno vsoto ali ne. Če ne želi zapisati kontrolne vsote, je vseh 16 bitov nič; drugače zapiše kontrolno vsoto. Pri UDP se polje kontrolne vsote uporabi za celoten paket, tj. za glavo in podatkovni del, medtem ko se pri IP polje kontrolne vsote uporabi samo za polje glave.

Koncept čakalne vrste v protokolu UDP

Protokol UDP

V protokolu UDP se številke uporabljajo za razlikovanje različnih procesov na strežniku in odjemalcu. Vemo, da UDP zagotavlja postopek za obdelavo komunikacije. Odjemalec generira procese, ki potrebujejo storitve, medtem ko strežnik generira procese, ki zagotavljajo storitve. Čakalne vrste so na voljo za oba procesa, torej dve čakalni vrsti za vsak proces. Prva čakalna vrsta je dohodna čakalna vrsta, ki sprejema sporočila, druga pa je odhodna vrsta, ki pošilja sporočila. Čakalna vrsta deluje, ko se proces izvaja. Če se postopek prekine, bo uničena tudi čakalna vrsta.

UDP obravnava pošiljanje in prejemanje paketov UDP s pomočjo naslednjih komponent:

    Vhodna čakalna vrsta:Paketi UDP uporabljajo nabor čakalnih vrst za vsak proces.Vhodni modul:Ta modul vzame uporabniški datagram iz naslova IP in nato najde informacije iz tabele nadzornega bloka istih vrat. Če najde vnos v tabeli nadzornega bloka z istimi vrati kot uporabniški datagram, postavi podatke v čakalno vrsto.Modul krmilnega bloka:Upravlja tabelo nadzornega bloka.Tabela nadzornega bloka:Tabela nadzornega bloka vsebuje vnos odprtih vrat.Izhodni modul:Izhodni modul ustvari in pošlje uporabniški datagram.

Več procesov želi uporabljati storitve UDP. UDP multipleksira in demultipleksira procese, tako da se lahko več procesov izvaja na enem gostitelju.

Omejitve

  • Zagotavlja nezanesljivo storitev dostave povezave. Ne zagotavlja nobenih storitev IP, razen komunikacije med procesi.
  • Sporočilo UDP je lahko izgubljeno, zakasnjeno, podvojeno ali pa ni v redu.
  • Ne zagotavlja zanesljive storitve dostave prevoza. Ne zagotavlja nobenega mehanizma potrditve ali nadzora pretoka. Vendar do neke mere zagotavlja nadzor nad napakami.

Prednosti

  • Proizvaja minimalno število režijskih stroškov.