Brukerdatagramprotokoll
| brukerdatagramprotokoll | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Familie | Internett-protokollfamilie | |||||||||
| Funksjon | Utveksling av datagrammer over et nettverk. | |||||||||
| Plassering i protokollstabelen | ||||||||||
| ||||||||||
| standarder | ||||||||||
| RFC768 ( 1980 ) | ||||||||||
Brukerdatagramprotokollen (på engelsk: User Datagram Protocol eller UDP ) er en transportnivåprotokoll (innkapslet mellom nettverkslaget og applikasjonslaget til OSI -modellen ) basert på tilkoblingsfri overføring av datagrammer og representerer et alternativ til TCP - protokollen ( overføringskontrollprotokoll). Denne protokollen gjør at datagrammer kan sendes raskt over IP-nettverk uten å ha opprettet en forbindelse på forhånd, gitt at datagrammet i seg selv inneholder nok informasjon om mottakeren i overskriften [ 1 ] . Den har heller ingen bekreftelse eller flytkontroll, så pakker kan forhindre hverandre; og det er ikke kjent om det har kommet riktig, siden det ikke foreligger noen bekreftelse på levering eller mottak. Dens hovedbruk er for protokoller som DHCP , BOOTP , DNS og andre protokoller der utvekslingen av koble/frakoble pakker er større, eller ikke er lønnsomme med hensyn til informasjonen som overføres, samt for overføring av lyd og video i sanntid, hvor det ikke er mulig å gjennomføre videresendinger på grunn av de strenge forsinkelseskravene i disse tilfellene.
Teknisk beskrivelse
User Datagram Protocol (UDP) er en minimal meldingsorientert transportlagsprotokoll dokumentert i IETF RFC 768 .
I Internett-familien av protokoller gir UDP et enkelt grensesnitt mellom nettverkslaget og applikasjonslaget . UDP gir ingen garantier for levering av meldingene sine (så det burde egentlig ikke være på lag 4) og UDP-kilden beholder ikke tilstandene til UDP-meldingene som er sendt til nettverket. UDP legger bare til applikasjonsmultipleksing og kontrollsum for overskriften og nyttelasten . Enhver form for garantier for overføring av informasjon må implementeres i høyere lag.
| biter | 0 - 15 | 16 - 31 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | kildeport | destinasjonshavn | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Meldingslengde | sjekksum | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | Data | |||||||||||||||||||||||||||||||
UDP-overskriften består av 4 felt, hvorav 2 er valgfrie (med rød bakgrunn i tabellen). Kilde- og destinasjonsportfeltene er 16-biters felt som identifiserer sende- og mottaksprosessen. Siden UDP mangler en tilstandsserver og UDP-kilden ikke ber om svar, er kildeporten valgfri. Hvis den ikke brukes, må kildeporten settes til null. Destinasjonsportfeltene etterfølges av et obligatorisk felt som indikerer størrelsen i byte på UDP- datagrammet inkludert dataene. Minimumsverdien er 8 byte. Det gjenværende overskriftsfeltet er en 16-biters sjekksum som omfatter en IP-pseudo-header (med kilde- og destinasjons-IP-ene, protokollen og lengden på UDP-pakken), UDP-headeren, dataene og 0-er inntil man fullfører et multiplum av 16 Kontrollsummen er også valgfri i IPv4, selv om den vanligvis brukes i praksis (i IPv6 er bruken obligatorisk). Feltene for å beregne kontrollsummen i IPv4 er vist nedenfor, IP-pseudo-headeren markert med rødt.
| biter | 0 – 7 | 8 – 15 | 16 – 23 | 24 – 31 | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | Opprinnelsesadresse | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | Ankomstadresse | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | Null | Protokoll | UDP-lengde | |||||||||||||||||||||||||||||
| 96 | Opprinnelseshavn | Destinasjonshavn | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 128 | Meldingslengde | sjekksum | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 160 | Data | |||||||||||||||||||||||||||||||
UDP-protokollen brukes for eksempel når det er nødvendig å overføre tale eller video og det er viktigere å sende med hastighet enn å garantere at absolutt alle bytene kommer.
Porter
UDP bruker porter for å tillate kommunikasjon mellom applikasjoner. Portfeltet er 16 biter langt, så utvalget av gyldige verdier er 0 til 65.535. Port 0 er reservert, men er en tillatt verdi som kildeport hvis sendeprosessen ikke forventer å motta meldinger som svar.
Portene 1 til 1023 kalles "velkjente" porter, og på Unix-lignende operativsystemer krever binding til en av disse portene root-tilgang.
Portene 1024 til 49151 er registrerte porter.
Portene 49152 til 65535 er dynamiske porter og brukes som midlertidige porter, for det meste av klienter når de kommuniserer med servere.
Bruk i applikasjoner
De fleste viktige Internett-applikasjoner bruker UDP-protokollen, inkludert: Domain Name System, der forespørsler må være raske og kun vil telle fra en enkelt forespørsel, etter en enkelt svarpakke, Network Management Protocol , Routing Information Protocol (RIP) og Dynamic Vertskonfigurasjonsprotokoll :)
Hovedtrekk
Hovedkarakteristikkene til denne protokollen er:
- Den fungerer offline, det vil si at den ikke bruker noen synkronisering mellom kilden og destinasjonen.
- Det fungerer med hele pakker eller datagrammer, ikke individuelle byte som TCP. En applikasjon som bruker UDP-protokollen utveksler informasjon i form av blokker med byte, slik at for hver blokk med byte som sendes fra applikasjonslaget til transportlaget, sendes en UDP-pakke.
- Ikke til å stole på. Den bruker ikke flytkontroll eller pakkebestilling.
- Den store fordelen er at den forårsaker liten ekstra belastning på nettverket, siden den er enkel og bruker veldig enkle overskrifter.
Sammenligning mellom UDP og TCP ( Transmission Control Protocol )
- UDP – Gir et upålitelig transportlag for datagrammer , siden det gir lite til informasjonen som trengs for ende-til-ende-kommunikasjon til pakken den sender til det nedre laget. Den brukes av applikasjoner som NFS ( Network File System ) og RCP (kommando for å kopiere filer mellom eksterne datamaskiner), men fremfor alt brukes den i kontrolloppgaver og i overføring av lyd og video over et nettverk. Den introduserer ingen forsinkelser i å etablere en tilkobling, den opprettholder ingen tilkoblingstilstand, og den sporer ikke disse parameterne. Dermed kan en server dedikert til en bestemt applikasjon støtte mer aktive klienter når applikasjonen kjører over UDP i stedet for TCP.
- TCP: er protokollen som gir pålitelig transport av bitstrømmer mellom applikasjoner . Den er designet for å kunne sende store mengder informasjon pålitelig, og frigjøre programmereren fra vanskelighetene med å administrere påliteligheten til forbindelsen (reoverføringer, pakketap, rekkefølgen pakkene ankommer i, pakkeduplikater...) som den administrerer. selve protokollen. Men kompleksiteten til pålitelighetsstyring har en kostnad i effektivitet, siden for å utføre de foregående trinnene, må mye informasjon legges til pakkene som skal sendes. På grunn av det faktum at pakkene som skal sendes har en maksimal størrelse, jo mer informasjon protokollen legger til for administrasjonen, desto mindre informasjon kommer fra applikasjonen som pakken kan inneholde (TCP-segmentet har en overhead på 20 byte i hvert segment, mens UDP bare legger til 8 byte). Så når hastighet er viktigere enn pålitelighet, brukes UDP. På den annen side sørger TCP for mottak ved destinasjonen for informasjonen som skal overføres .
Video- og taleoverføring
UDP er vanligvis protokollen som brukes i overføring av video og tale over et nettverk. Dette er fordi det ikke er tid til å sende tapte pakker på nytt når du lytter til noen eller ser på sanntidsvideo.
Siden både TCP og UDP sirkulerer på samme nettverk, skjer det i mange tilfeller at økningen i UDP-trafikk skader riktig funksjon av TCP-applikasjoner. Som standard tar TCP et baksete for å la sanntidsdata bruke mesteparten av båndbredden. Problemet er at begge er viktige for de fleste applikasjoner, så det er avgjørende å finne balansen mellom de to.
Alle disse typer protokoller brukes i telematikk.
Se også
Eksterne lenker
(på engelsk)
- RFC768
- IANA Port Assignments
- Problemet med UDP-skanning (PDF)
- Nedbryting av UDP-ramme
- UDP på MSDN Magazine Sockets og WCF
- Node.js UDP server og klient eksempel
Referanser
- ↑ "UDP: hva er UDP-protokollen?" . IONOS Digitalguide . Hentet 30. mars 2022 .
