Vartotojo duomenų diagramos protokolas (UDP) yra transporto sluoksnio protokolas. UDP yra interneto protokolo rinkinio, vadinamo UDP/IP rinkiniu, dalis. Skirtingai nuo TCP, tai yra nepatikimas ir be ryšio protokolas. Taigi, prieš perduodant duomenis ryšio užmegzti nereikia. UDP padeda tinkle užmegzti mažos delsos ir nuostolius toleruojančius ryšius. UDP leidžia palaikyti ryšį tarp procesų.
Kas yra vartotojo datagramos protokolas?
Nors perdavimo valdymo protokolas (TCP) yra dominuojantis transporto lygmens protokolas, naudojamas daugumoje interneto paslaugų; užtikrina užtikrintą pristatymą, patikimumą ir daug daugiau, tačiau visos šios paslaugos mums kainuoja papildomų išlaidų ir delsos. Čia pasirodo UDP. Realaus laiko paslaugoms, tokioms kaip kompiuteriniai žaidimai, balso ar vaizdo ryšys ir tiesioginės konferencijos; mums reikia UDP. Kadangi reikalingas didelis našumas, UDP leidžia atsisakyti paketų, o ne apdoroti atidėtus paketus. UDP nėra klaidų tikrinimo, todėl taip pat taupomas pralaidumas.
UDP antraštė
UDP antraštė yra 8 baitų fiksuota ir paprasta antraštė, o TCP atveju ji gali skirtis nuo 20 iki 60 baitų. Pirmuosiuose 8 baituose yra visa reikalinga antraštės informacija, o likusią dalį sudaro duomenys. Kiekvienas UDP prievado numerio laukas yra 16 bitų ilgio, todėl prievadų numerių diapazonas yra nuo 0 iki 65535; prievado numeris 0 yra rezervuotas. Prievadų numeriai padeda atskirti skirtingas vartotojų užklausas ar procesus.
UDP antraštė
- Šaltinio prievadas: Šaltinio prievadas yra 2 baitų ilgio laukas, naudojamas šaltinio prievado numeriui identifikuoti.
- Kelionės tikslo uostas: Tai 2 baitų ilgio laukas, naudojamas identifikuoti skirto paketo prievadą.
- Ilgis: Ilgis yra UDP ilgis, įskaitant antraštę ir duomenis. Tai 16 bitų laukas.
- Kontrolinė suma: Kontrolinė suma yra 2 baitų ilgio laukas. Tai yra 16 bitų UDP antraštės, informacijos iš IP antraštės pseudoantraštės ir duomenų, papildytų nuliniais oktetais pabaigoje (jei reikia), kad būtų dviejų kartotinis. oktetai.
Pastabos - Skirtingai nuo TCP, kontrolinės sumos skaičiavimas UDP nėra privalomas. UDP neteikia klaidų ar srauto valdymo. Taigi UDP priklauso nuo IP ir ICMP, kad praneštų apie klaidas. Taip pat UDP pateikia prievadų numerius, kad būtų galima atskirti vartotojų užklausas.
UDP programos
- Naudojamas paprastam užklausos ir atsako ryšiui, kai duomenų dydis yra mažesnis, todėl mažiau rūpinamasi srauto ir klaidų valdymu.
- Tai tinkamas daugialypio perdavimo protokolas, nes UDP palaiko paketų perjungimą.
- UDP naudojamas kai kuriems maršruto parinkimo naujinimo protokolams, pvz., RIP (Routing Information Protocol).
- Paprastai naudojamas realaus laiko programoms, kurios negali toleruoti netolygaus vėlavimo tarp gauto pranešimo sekcijų.
- UDP yra plačiai naudojamas internetiniuose žaidimuose, kur mažas delsimas ir didelės spartos ryšys yra būtini norint užtikrinti gerą žaidimų patirtį. Žaidimų serveriai dažnai siunčia mažus, dažnus duomenų paketus klientams, o UDP puikiai tinka tokio tipo ryšiui, nes yra greitas ir lengvas.
- Srautinės medijos programos, tokios kaip IPTV, internetinis radijas ir vaizdo konferencijos, naudoja UDP garso ir vaizdo duomenims perduoti realiuoju laiku. Kai kurių paketų praradimas gali būti toleruojamas šiose programose, nes duomenys yra nuolat teka ir jų nereikia pakartotinai perduoti.
- VoIP (Voice over Internet Protocol) paslaugos, pvz., „Skype“ ir „WhatsApp“, naudoja UDP balso ryšiui realiuoju laiku. Balso ryšio vėlavimas gali būti pastebimas, jei paketai vėluoja dėl perkrovos kontrolės, todėl UDP naudojamas greitam ir efektyviam duomenų perdavimui.
- DNS (domeno vardų sistema) taip pat naudoja UDP savo užklausų / atsakymų pranešimams. DNS užklausos paprastai yra mažos ir reikalauja greito atsako laiko, todėl UDP yra tinkamas protokolas šiai programai.
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) naudoja UDP, kad dinamiškai priskirtų IP adresus tinkle esantiems įrenginiams. DHCP pranešimai paprastai yra maži, o delsa, kurią sukelia paketų praradimas arba pakartotinis siuntimas, šiai programai paprastai nėra labai svarbi.
- Šie diegimai naudoja UDP kaip transporto sluoksnio protokolą:
- NTP (tinklo laiko protokolas)
- DNS (domeno vardo paslauga)
- BOOTP, DHCP.
- NNP (tinklo naujienų protokolas)
- Dienos citatos protokolas
- TFTP, RTSP, RIP.
- Programos sluoksnis gali atlikti kai kurias užduotis per UDP-
- Trace Route
- Įrašyti maršrutą
- Laiko žyma
- UDP paima datagramą iš tinklo sluoksnio, prideda jos antraštę ir siunčia ją vartotojui. Taigi, tai veikia greitai.
- Tiesą sakant, UDP yra nulinis protokolas, jei pašalinsite kontrolinės sumos lauką.
- Sumažinkite kompiuterio išteklių poreikį.
- Kai perdavimui naudojate Multicast arba Broadcast.
- Realaus laiko paketų perdavimas, daugiausia daugialypės terpės programose.
UDP pranašumai
- Greitis: UDP yra greitesnis nei TCP, nes jam nereikia užmegzti ryšio ir užtikrinti patikimą duomenų perdavimą.
- Mažesnis delsos laikas: kadangi nėra ryšio užmezgimo, yra mažesnis delsos laikas ir greitesnis atsako laikas.
- Paprastumas: UDP protokolas yra paprastesnis nei TCP, todėl jį lengviau įdiegti ir valdyti.
- Transliacijos palaikymas: UDP palaiko transliavimą keliems gavėjams, todėl jis naudingas tokioms programoms kaip vaizdo transliacija ir internetiniai žaidimai.
- Mažesnis paketo dydis: UDP naudoja mažesnius paketų dydžius nei TCP, kurios gali sumažinti tinklo perkrovą ir pagerinti bendrą tinklo našumą.
- User Datagram Protocol (UDP) yra efektyvesnis tiek delsos, tiek pralaidumo požiūriu.
UDP trūkumai
- Nėra patikimumo: UDP negarantuoja paketų pristatymo ar pristatymo tvarkos, todėl gali trūkti arba pasikartoti duomenys.
- Nėra spūsčių kontrolės: UDP neturi perkrovos kontrolės, o tai reiškia, kad jis gali siųsti paketus tokiu greičiu, kuris gali sukelti tinklo perkrovą.
- Nėra srauto valdymo: UDP neturi srauto valdymo, o tai reiškia, kad jis gali užversti imtuvą paketais, kurių jis negali apdoroti.
- Pažeidžiami atakų: UDP yra pažeidžiamas atsisakymo teikti paslaugas atakoms, kai užpuolikas gali užtvindyti tinklą UDP paketais, perpildydamas tinklą ir sukeldamas jo gedimą.
- Riboto naudojimo atvejai: UDP netinka programoms, kurioms reikalingas patikimas duomenų pristatymas, pvz., el. pašto ar failų perkėlimas, ir geriau tinka programoms, kurios gali toleruoti tam tikrą duomenų praradimą, pvz., vaizdo transliaciją ar internetinius žaidimus.
UDP pseudo antraštė
- Pseudoantraštės naudojimo tikslas yra patikrinti, ar UDP paketas pasiekė tinkamą paskirties vietą
- Teisingą paskirties vietą sudaro konkretus įrenginys ir konkretus protokolo prievado numeris tame įrenginyje
UDP pseudo antraštė
UDP pseudo antraštės informacija
- Pati UDP antraštė nurodo tik protokolo prievado numerį. Taigi, norėdami patikrinti paskirties UDP siuntimo mašinoje, apskaičiuoja kontrolinę sumą, apimančią paskirties IP adresą ir UDP paketą.
- Galutinėje paskirties vietoje UDP programinė įranga patikrina kontrolinę sumą naudodama paskirties IP adresą, gautą iš IP paketo, kuriame buvo UDP pranešimas, antraštės.
- Jei kontrolinė suma sutampa, tai turi būti tiesa, kad paketas pasiekė numatytą paskirties pagrindinį kompiuterį, taip pat teisingą protokolo prievadą tame pagrindiniame kompiuteryje.
Vartotojo sąsaja
Vartotojo sąsaja turėtų leisti kurti naujus priėmimo prievadus, priėmimo operacijas, kurios grąžina duomenų oktetus ir šaltinio prievado bei šaltinio adreso nuorodą, ir operaciją, leidžiančią siųsti datagramą, nurodant duomenis, šaltinį ir paskirties uostus ir siunčiamą adresą.
IP sąsaja
- UDP modulis turi sugebėti iš interneto antraštės nustatyti šaltinio ir paskirties interneto adresą bei protokolo lauką
- Viena galima UDP/IP sąsaja, reaguodama į gavimo operaciją, grąžintų visą interneto datagramą, įskaitant visą interneto antraštę
- Tokia sąsaja taip pat leistų UDP perduoti visą interneto datagramą su antrašte į IP. IP patikrintų tam tikrų laukų nuoseklumą ir apskaičiuotų interneto antraštės kontrolinę sumą.
- IP sąsaja leidžia UDP moduliui sąveikauti su protokolų kamino tinklo sluoksniu, kuris yra atsakingas už maršruto parinkimą ir duomenų perdavimą tinkle.
- IP sąsaja suteikia UDP modulio ryšio su kitais pagrindiniais kompiuteriais mechanizmą tinkle, suteikiant prieigą prie pagrindinio IP protokolo.
- IP sąsają UDP modulis gali naudoti duomenų paketams siųsti ir priimti tinkle, naudojant IP maršruto parinkimo ir adresavimo mechanizmus.
- IP sąsaja suteikia abstrakcijos lygį, leidžiantį UDP moduliui sąveikauti su tinklo sluoksniu, nereikalaujant tiesiogiai spręsti IP maršruto ir adresų sudėtingumo.
- IP sąsaja taip pat tvarko IP paketų suskaidymą ir pakartotinį surinkimą, o tai svarbu dideliems duomenų perdavimui, kuris gali viršyti maksimalų tinklo leidžiamą paketo dydį.
- IP sąsaja taip pat gali teikti papildomų paslaugų, tokių kaip paslaugų kokybės (QoS) parametrų palaikymas ir saugos mechanizmai, tokie kaip IPsec.
- IP sąsaja yra svarbi Interneto protokolų rinkinio dalis, nes ji įgalina ryšį tarp kompiuterių internete ir leidžia sklandžiai perduoti duomenų paketus tinkle.
GATE Klausimai praktikai
- GATE CS 2013, 12 klausimas
- GATE CS 2012, 65 klausimas
- GATE CS 2007, 20 klausimas
- GATE CS 2005, 23 klausimas
- GATE IT 2008, 66 klausimas
- GATE Mock 2015, 5 klausimas
Dažnai užduodami klausimai apie UDP – DUK
1. Pavadinkite protokolus, kurie naudoja UDP?
Protokolas, kuriame naudojamas UDP modelis, yra:
2. Kas greitesnis: TCP ar UDP?
UDP yra greitesnis nei TCP.