Protokol uživatelského datagramu: Architektura, práce a její aplikace

Protokol UDP (User Datagram Protocol) v počítačových sítích byl vyvinut v roce 1980 Davidem P. Reedem. Jedná se o standardní protokol a je součástí TCP/IP protokol přes internet. Tento protokol jednoduše umožňuje aplikacím počítačů přenášet zprávy ve formě datagramů z jednoho počítače na druhý přes síť IP (Internet Protocol). Tento UDP je alternativní komunikační protokol k protokolu pro řízení přenosu. Tento protokol poskytuje sadu pravidel, jako je TCP, která řídí, jak by se měly informace vyměňovat na internetu. Tento článek pojednává o přehledu UDP nebo uživatelský datagramový protokol – práce s aplikacemi.

Co je uživatelský datagramový protokol?

The komunikační protokol který se používá pro navazování spolehlivých a také méně latenčních spojení mezi internetovými aplikacemi je známý jako uživatelský datagramový protokol nebo UDP. Protokol UDP je zvláště vybrán pro časově citlivé aplikace, jako je přehrávání videa, hraní her atd. Tento protokol zrychluje komunikaci, protože nespotřebovává více času na vytvoření pevného spojení přes cíl před přenosem dat.

UDP využívá služby IP k poskytování nejlepšího mechanismu doručování. V tomto protokolu přijímač nevytváří potvrzení přijatého paketu a následně odesílatel nezůstává u žádného potvrzení přenášeného paketu. Takže tato chyba způsobí, že tento protokol bude nespolehlivý a usnadní zpracování.

Funkce

The vlastnosti protokolu uživatelských datagramů zahrnout následující.

• Toto není protokol orientovaný na připojení.
• Doručení dat není zaručeno.
• Tento protokol je velmi jednoduchý a vhodný pro komunikaci založenou na dotazech.
• Přenáší pakety ve velkém množství.
• Datagram UDP se používá v rámci DNS, NFS, TFTP, SNMP atd.
• Tento protokol je vhodný pro tok dat jedním směrem.
• Neposkytuje mechanismus kontroly přetížení.
• Je vhodný pro streamování aplikací, jako je streamování multimédií, VoIP atd.
• Žádné přetížení nebo řízení toku, takže odesílatel může přečerpat vyrovnávací paměť přijímače.
• Přidává k IP adresování mezi procesy a kontrolní součet.
• Používá se, jakmile je soket otevřen v režimu datagramu.
• Pro přenos dat je nutný lock-step protokol s UDP.

Charakteristika

The vlastnosti uživatelského datagramového protokolu zahrnout následující.

• Tento protokol je proměnný, stejně jako protokol bez připojení.
• Je to téměř nulový protokol.
• Tento protokol je dobrý, když je tok dat v jednom směru.
• Při použití tohoto protokolu není poskytován žádný mechanismus řízení přetížení.
• Tento protokol poskytuje minimální transportní služby.
• UDP je bezstavový protokol.
• Datagramy UDP používají podobnou cestu a dorazí do cíle ve správném pořadí.
• Aplikace UDP jsou vždy považovány za nespolehlivé.
• UDP dodává data jednoduše do sítě, jakmile je cíl připraven k získání dat.

Architektura uživatelského datagramového protokolu

Pakety protokolu uživatelského datagramu se normálně nazývají uživatelský datagram a velikost záhlaví je pevná, tj. 8 bajtů. Pojďme diskutovat o formátu uživatelského datagramu. Záhlaví UDP obsahuje čtyři pole číslo zdrojového portu, číslo cílového portu, celkovou délku a kontrolní součet, přičemž každé pole je popsáno níže.

• Číslo zdrojového portu je 16bitová informace, která rozpozná, který port bude paket přenášet.
• Číslo cílového portu jednoduše rozpozná, který port povolí data, což jsou 16bitová data používaná k identifikaci služby na úrovni aplikace na cílovém počítači.
• Délka je 16bitové pole, které identifikuje celou délku paketu UDP, který obsahuje hlavičku. Minimální hodnota by tedy byla 8 bajtů, protože velikost záhlaví je 8 bajtů.
• Kontrolní součet je 16bitové pole, které ověřuje, zda jsou data správná nebo ne, protože existuje šance, že data mohou být během přenosu zničena. Kontrolní součet je tedy nepovinné pole, takže záleží hlavně na aplikaci, zda potřebuje kontrolní součet zapsat nebo ne.

Pokud si nepřeje zapsat kontrolní součet, všech 16 bitů je ponecháno jako „0“. V tomto protokolu je pole kontrolního součtu přiděleno celému paketu, tj. části záhlaví a dat, ale pole kontrolního součtu v IP se použije pouze na pole záhlaví.

Jak funguje uživatelský datagramový protokol?

Protokol uživatelských datagramů využívá IP k získání datagramu z jednoho počítače do druhého. Tento protokol funguje tak, že shromažďuje data v paketu UDP a zahrnuje do paketu vlastní data záhlaví. Tato data tedy zahrnují jak zdrojovou, tak cílovou IP porty, na kterých se má konverzovat, délku paketu a kontrolní součet. Jakmile jsou pakety UDP shrnuty do paketu IP, jsou odeslány do svých cílů.

Na rozdíl od TCP se tento protokol nepřipojuje přímo k přijímajícímu počítači, takže nezaručuje přenos paketů do správných cílů, ale přenáší data ven a závisí na zařízeních mezi vysílajícími a přijímajícími počítači. získat data správně.

Většina aplikací čeká na jakékoli odpovědi, které podle nich obdrží v důsledku paketů odeslaných přes UDP. Pokud tedy některá aplikace nedostane odpověď v určitou dobu, pak aplikace znovu přenese paket nebo ukončí pokus.

Tento protokol využívá jednoduchý přenosový model, který neobsahuje handshaking dialogy pro zajištění uspořádání, spolehlivosti nebo integrity dat. V důsledku toho je služba tohoto protokolu nezodpovědná, takže pakety mohou vypadat mimo provoz, mohou se objevit duplikáty nebo bez varování zmizí.

Rozdíl B/w TCP vs UDP

The rozdíl mezi TCP a UDP zahrnuje následující.

Výhody a nevýhody

The výhody UDP zahrnout následující.

• Pomocí tohoto protokolu je možný přenos multicast a broadcast.
• UDP využívá šířku pásma velmi efektivně, protože existuje malá režie paketů.
• UDP je velmi rychlý.
• Neexistuje žádné ukládání do vyrovnávací paměti a číslování paketů.
• Není zde žádný požadavek na podání ruky.
• Neexistuje žádná kontrola přetížení, takže se používá pro aplikace založené na reálném čase.
• Tento protokol používá k detekci chyb kontrolní součet všech paketů.
• Tento protokol lze také použít v událostech, kde je potřeba vyměňovat jeden datový paket mezi hostiteli.

The nevýhody UDP zahrnout následující.

• Protokol UDP je nespolehlivý a nespojovaný přenosový protokol.
• Tento protokol nepoužívá žádnou kontrolu chyb. Pokud tedy tento protokol detekuje jakoukoli chybu v přijatém paketu, pak jej tiše zahodí.
• Neexistuje žádný mechanismus kontroly přetížení a toku.
• Není zaručeno doručení.
• Spotřebitelský datagramový protokol trpí většinou ztrátou paketů.
• UDP způsobuje ztrátu dat.
• Směrovače jsou tímto protokolem poněkud nedbalé, takže jej nikdy znovu nevysílají, pokud dojde k jeho zhroucení.

Aplikace/Použití protokolu User Datagram Protocol

The aplikace nebo použití protokolu User Datagram Protocol zahrnout následující.

• UDP se používá v aplikacích citlivých na čas a také servery, které odpovídají na malé dotazy od větší klientské základny.
• To se dobře hodí pro paketové vysílání, zejména pro přenos po celé síti.
• Používá se také v rámci Voice over IP, online her a systémů doménových jmen.
• Tento protokol se používá v síťových aplikacích, jako je hlasová, herní a video komunikace.
• Ty se používají tam, kde je vyžadován bezztrátový přenos dat.
• Tento protokol se používá pro multicasting, protože jednoduše podporuje přepínání paketů.
• UDP se používá v aplikacích, které jsou závislé na spolehlivé výměně dat, ale měly by zahrnovat vlastní techniky pro reakci na pakety.
• UDP se používá všude tam, kde je kritická rychlost spíše než spolehlivost.

Tak, to je všechno o přehled uživatelského datagramového protokolu – architektura, práce s aplikacemi. Různé operace protokolu User Datagram zahrnují především bezkontaktní služby, řízení toku a chyb, zapouzdření a dekapsulaci. Příklady protokolu uživatelských datagramů jsou; online hry, videokonference, VoIP (hlas přes IP) a DNA (systém doménových jmen). Zde je pro vás otázka, co jsou UDP porty?