Протокол за потребителска дейтаграма: архитектура, работа и нейните приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Протоколът за потребителски дейтаграми (UDP) в компютърните мрежи е разработен през 1980 г. от Дейвид П. Рийд. Това е стандартен протокол и е част от TCP/IP протокол през интернет. Този протокол просто позволява на приложенията на компютрите да предават съобщенията под формата на дейтаграми от един компютър на друг през IP (Интернет протокол) мрежа. Този UDP е алтернативен комуникационен протокол на протокола за контрол на предаването. Този протокол предоставя набор от правила като TCP, който управлява как трябва да се обменя информацията в интернет. Тази статия обсъжда преглед на UDP или потребителски дейтаграмен протокол – работа с приложения.


Какво представлява протоколът за потребителска дейтаграма?

The комуникационен протокол който се използва за установяване на надеждни, както и връзки с по-малко забавяне между интернет приложенията, е известен като протокол за потребителска дейтаграма или UDP. UDP протоколът е специално избран за чувствителни към времето приложения като възпроизвеждане на видео, игри и т.н. Този протокол ускорява комуникацията, тъй като не използва повече време за установяване на солидна връзка през местоназначението преди предаване на данните.



UDP използва IP услуги, за да осигури най-добрия механизъм за доставка. В този протокол приемникът не издава потвърждение за получен пакет и последователно изпращачът не остава за потвърждение за изпратен пакет. Така че тази грешка ще направи този протокол ненадежден и по-лесен за обработка.

Характеристика

The характеристики на протокола за потребителска дейтаграма включват следното.



  • Това не е протокол, ориентиран към свързване.
  • Доставката на данни не е гарантирана.
  • Този протокол е много прост и подходящ за комуникации, базирани на запитване.
  • Той предава пакетите в големи количества.
  • UDP дейтаграма се използва в DNS, NFS, TFTP, SNMP и др.
  • Този протокол е добър за данни, протичащи в една посока.
  • Той не предоставя механизъм за контрол на задръстванията.
  • Подходящ е за стрийминг приложения като мултимедиен стрийминг, VoIP и др.
  • Няма задръстване или контрол на потока, така че подателят може да превиши буфера на получателя.
  • Той добавя адресиране от процес към процес и контролна сума към IP.
  • Използва се, след като сокетът е отворен в режим на дейтаграма.
  • За пренос на данни е необходим lock-step протокол с UDP.

Характеристики

The характеристики на протокола за потребителска дейтаграма включват следното.

  • Този протокол е променлив, както и протокол от тип без връзка.
  • Това е почти нулев протокол.
  • Този протокол е добър, когато потокът от данни е в една посока.
  • Чрез използването на този протокол не се осигурява механизъм за контрол на задръстванията.
  • Този протокол предоставя минимални транспортни услуги.
  • UDP е протокол без състояние.
  • UDP дейтаграмите използват подобен път и пристигат в правилния ред на местоназначението.
  • UDP приложенията винаги се считат за ненадеждни.
  • UDP доставя данни просто на мрежата, след като дестинацията е готова да получи данните.

Архитектура на протокола за потребителска дейтаграма

Пакетите на протокола за потребителска дейтаграма обикновено се наричат ​​потребителска дейтаграма и размерът на заглавката е фиксиран, т.е. 8 байта. Нека обсъдим формата на потребителската дейтаграма. Заглавката на UDP включва четири полета номер на порт източник, номер на порт местоназначение, обща дължина и контролна сума, като всяко поле е разгледано по-долу.

  Формат на заглавката на протокола за потребителска дейтаграма
Формат на заглавката на протокола за потребителска дейтаграма
  • Номерът на порт източника е 16-битова информация, която разпознава кой порт ще предаде пакета.
  • Номерът на порта на дестинацията просто разпознава кой порт ще позволи данните, които са 16-битови данни, използвани за идентифициране на услуга на ниво приложение през машината дестинация.
  • Дължината е 16-битово поле, което идентифицира цялата дължина на UDP пакета, който включва заглавката. Така че минималната стойност ще бъде 8 байта, тъй като размерът на заглавката е 8 байта.
  • Контролната сума е 16-битово поле, което проверява дали данните са правилни или не, защото има вероятност данните да бъдат унищожени по време на предаване. И така, контролната сума е незадължително поле, така че основно зависи от приложението дали трябва да напише контролната сума или не.

Ако не желае да запише контролната сума, следващите 16 бита се оставят като  ‘0’. В този протокол полето за контролна сума се дава на целия пакет, т.е. частта за заглавка и данни, но полето за контролна сума в IP се прилага само към полето за заглавка.

Как работи протоколът за потребителска дейтаграма?

Протоколът за потребителска дейтаграма използва IP за получаване на дейтаграма от един компютър на друг. Този протокол функционира, като събира данни в рамките на UDP пакет и включва свои собствени заглавни данни в пакета. Така че тези данни включват както източника, така и IP портовете на местоназначението, на които да се разговаря, дължината на пакета и контролната сума. След като UDP пакетите са обобщени в рамките на IP пакет, те се изпращат до техните дестинации.

За разлика от TCP, този протокол не се свързва директно с получаващия компютър, така че не дава гаранция за предаване на пакетите до правилните дестинации, но предава данните навън и зависи от устройствата между предаващите и получаващите компютри към вземете данните правилно.

Повечето приложения чакат всички отговори, които предполагат да получат като следствие от пакети, изпратени чрез UDP. Така че, ако някое приложение не получи отговор в определен момент, то отново приложението предава пакета или прекратява опитите.

Този протокол използва прост модел на предаване, който не съдържа диалози за ръкостискане за осигуряване на подреждане, надеждност или цялост на данните. В резултат на това услугата на този протокол е безотговорна, така че пакетите може да изглеждат нередовни, да имат дубликати или да изчезнат без предупреждение.

Разлика Ч/б TCP срещу UDP

The разлика между TCP и UDP включва следното.

TCP

UDP

TCP използва установена връзка за предаване на данни. UDP е протокол без връзка.
Този протокол е надежден. Този протокол не е надежден.
Способен е за секвениране на данни. Не е способен на последователност на данни.
Той осигурява механизма за широка проверка на грешки. Има основен механизъм за проверка на грешки с контролни суми.
Скоростта му е по-бавна от UDP. Скоростта му е по-бърза от TCP.
Не поддържа излъчване. Поддържа излъчване.
В този протокол има възможност за повторно предаване на изгубения пакет. Няма възможност за повторно предаване на изгубен пакет.
Има връзка с поток от байтове. Има връзка с поток от съобщения.
Има 20 до 60 променливи дължини на хедъра. Има фиксирана дължина на заглавието от 8 байта.
Теглото на TCP е голямо. Теглото на UCP не е голямо.
Този протокол използва техники за ръкостискане като ACK, SYN и SYN-ACK. Не използва никакви техники за ръкостискане.
Този протокол се използва от FTP , SMTP, HTTP и HTTPs. Този протокол се използва от DHCP, DNS, TFTP, RIP, VoIP и SNMP.
Разходите са високи в сравнение с UDP. Разходите са много ниски в сравнение с TCP.

Предимства и недостатъци

The предимства на UDP включват следното.

  • Чрез използването на този протокол е възможно предаването на мултикаст и излъчване.
  • UDP използва честотната лента много ефективно, тъй като има малък пакет режийни.
  • UDP е много бърз.
  • Няма буфериране и номериране на пакети.
  • Няма изискване за ръкостискане.
  • Няма контрол на задръстванията, поради което се използва за приложения, базирани в реално време.
  • Този протокол използва контролна сума през всички пакети за откриване на грешки.
  • Този протокол може да се използва и в събития, когато трябва да се обмени единичен пакет данни между хостовете.

The недостатъци на UDP включват следното.

  • UDP протоколът е ненадежден транспортен протокол без връзка.
  • Този протокол не използва никакъв контрол на грешките. Следователно, ако този протокол открие някаква грешка в получения пакет, той го отстранява безшумно.
  • Няма механизъм за контрол на задръстванията и потока.
  • Няма гарантирана доставка.
  • Протоколът за потребителска дейтаграма страда най-вече от загуба на пакети.
  • UDP причинява загуба на данни.
  • Рутерите са донякъде невнимателни към този протокол, поради което никога не го предават повторно, ако се срине.

Приложения/използване на потребителски дейтаграмен протокол

The приложения или употреби на протокола за потребителска дейтаграма включват следното.

  • UDP се използва в чувствителни към времето приложения, а също и от сървъри, които отговарят на малки заявки от по-голяма клиентска база.
  • Това е много подходящо за пакетно излъчване, особено за предаване по цялата мрежа.
  • Използва се и в рамките на Voice over IP, онлайн игри и системи за имена на домейни.
  • Този протокол се използва в мрежови приложения като гласови, игри и видео комуникации.
  • Те се използват, когато се изисква предаване на данни без загуба.
  • Този протокол се използва за мултикастинг, тъй като просто поддържа превключване на пакети.
  • UDP се използва в приложения, които зависят от надежден обмен на данни, но трябва да включват свои собствени техники за отговор на пакети.
  • UDP се използва навсякъде, където скоростта е критична, а не надеждността.

И така, това е всичко преглед на протокола за потребителска дейтаграма – архитектура, работа с приложения. Различните операции на протокола User Datagram включват основно безконтактни услуги, контрол на потока и грешките, капсулиране и декапсулиране. Примерите за протокол за потребителска дейтаграма са; онлайн игри, видеоконференции, VoIP (глас през IP) и DNA (система за име на домейн). Ето един въпрос към вас, какво представляват UDP портовете?