Protokol uporabniškega datagrama: arhitektura, delovanje in njegove aplikacije

Protokol uporabniškega datagrama (UDP) v računalniškem omrežju je leta 1980 razvil David P. Reed. Je standardni protokol in je del protokol TCP/IP preko interneta. Ta protokol preprosto omogoča aplikacijam računalnikov, da prenašajo sporočila v obliki datagramov iz enega računalnika v drugega prek omrežja IP (Internet Protocol). Ta UDP je alternativni komunikacijski protokol protokolu za nadzor prenosa. Ta protokol zagotavlja nabor pravil, kot je TCP, ki določa, kako naj se izmenjujejo informacije na internetu. Ta članek obravnava pregled UDP ali protokol uporabniškega datagrama – delo z aplikacijami.

Kaj je protokol uporabniškega datagrama?

The komunikacijski protokol ki se uporablja za vzpostavljanje zanesljivih povezav z manj zakasnitvami med internetnimi aplikacijami, je znan kot protokol uporabniškega datagrama ali UDP. Protokol UDP je posebej izbran za časovno občutljive aplikacije, kot so predvajanje videoposnetkov, igranje iger itd. Ta protokol pospeši komunikacijo, saj ne porabi več časa za vzpostavitev trdne povezave prek cilja pred prenosom podatkov.

UDP uporablja storitve IP za zagotavljanje najboljšega mehanizma dostave. Pri tem protokolu prejemnik ne izda potrditve prejetega paketa in zaporedoma pošiljatelj ne ostane pri nobeni potrditvi poslanega paketa. Zaradi te napake bo ta protokol postal nezanesljiv in lažja za obdelavo.

Lastnosti

The lastnosti protokola uporabniškega datagrama vključujejo naslednje.

• To ni povezovalno usmerjen protokol.
• Dostava podatkov ni zagotovljena.
• Ta protokol je zelo preprost in primeren za komunikacijo na podlagi poizvedb.
• Prenaša pakete v velikih količinah.
• Datagram UDP se uporablja v DNS, NFS, TFTP, SNMP itd.
• Ta protokol je dober za pretok podatkov v eno smer.
• Ne zagotavlja mehanizma za nadzor prezasedenosti.
• Primeren je za pretočne aplikacije, kot je pretakanje večpredstavnosti, VoIP itd.
• Brez zastojev ali nadzora pretoka, tako da lahko pošiljatelj preseže vmesni pomnilnik prejemnika.
• IP-ju doda naslavljanje in kontrolno vsoto od procesa do procesa.
• Uporablja se, ko se vtičnica odpre v načinu datagrama.
• Za prenos podatkov je z UDP potreben protokol zaklepanja.

Značilnosti

The značilnosti protokola uporabniškega datagrama vključujejo naslednje.

• Ta protokol je spremenljivka, pa tudi protokol brez povezave.
• To je skoraj ničelni protokol.
• Ta protokol je dober, ko je tok podatkov enosmeren.
• Z uporabo tega protokola ni zagotovljen mehanizem za nadzor prezasedenosti.
• Ta protokol zagotavlja minimalne transportne storitve.
• UDP je protokol brez stanja.
• Datagrami UDP uporabljajo podobno pot in na cilj prispejo v pravem vrstnem redu.
• Aplikacije UDP se vedno štejejo za nezanesljive.
• UDP posreduje podatke preprosto omrežju, ko je cilj pripravljen na prejemanje podatkov.

Arhitektura protokola uporabniškega datagrama

Paketi protokola uporabniškega datagrama se običajno imenujejo uporabniški datagram in velikost glave je fiksna, tj. 8 bajtov. Pogovorimo se o formatu uporabniškega datagrama. Glava UDP vključuje štiri polja: številka vrat izvora, številka ciljnih vrat, skupna dolžina in kontrolna vsota, kjer je vsako polje obravnavano spodaj.

• Številka vrat vira je 16-bitna informacija, ki prepozna, katera vrata bodo prenesla paket.
• Številka ciljnih vrat preprosto prepozna, katera vrata bodo omogočila podatke, ki so 16-bitni podatki, ki se uporabljajo za identifikacijo storitve na ravni aplikacije v ciljnem računalniku.
• Dolžina je 16-bitno polje, ki identificira celotno dolžino paketa UDP, ki sestavlja glavo. Torej bi bila najmanjša vrednost 8 bajtov, ker je velikost glave 8 bajtov.
• Kontrolna vsota je 16-bitno polje, ki preverja, ali so podatki pravilni ali ne, ker obstaja možnost, da se podatki med prenosom uničijo. Torej je kontrolna vsota neobvezno polje, tako da je v glavnem odvisno od aplikacije, ali mora zapisati kontrolno vsoto ali ne.

Če ne želi zapisati kontrolne vsote, se naslednjih 16 bitov pusti kot  '0'. V tem protokolu je polje kontrolne vsote podano celotnemu paketu, to je glavi in ​​podatkovnemu delu, vendar se polje kontrolne vsote v IP uporabi samo za polje glave.

Kako deluje protokol uporabniškega datagrama?

Protokol uporabniškega datagrama uporablja IP za pridobivanje datagrama iz enega računalnika v drugega. Ta protokol deluje tako, da zbira podatke znotraj paketa UDP in v paket vključi lastne podatke glave. Torej ti podatki vključujejo tako izvorna kot tudi ciljna vrata IP, na katerih se pogovarjate, dolžino paketa in kontrolno vsoto. Ko so paketi UDP povzeti v paketu IP, so poslani na svoje cilje.

V nasprotju s TCP se ta protokol ne poveže neposredno s sprejemnim računalnikom, zato ne daje zagotovila pri prenosu paketov na pravilne cilje, ampak prenaša podatke ven in je odvisen od naprav med prenosnimi in sprejemnimi računalniki. pravilno pridobiti podatke.

Večina aplikacij čaka na vse odgovore, ki naj bi jih prejeli kot posledico paketov, poslanih prek UDP. Torej, če katera koli aplikacija ob določenem času ne dobi odgovora, spet aplikacija pošlje paket ali konča poskus.

Ta protokol uporablja preprost model prenosa, ki ne vsebuje dialogov rokovanja za zagotavljanje vrstnega reda, zanesljivosti ali celovitosti podatkov. Posledica tega je, da je storitev tega protokola neodgovorna, zato se lahko paketi zdijo neurejeni, imajo dvojnike ali izginejo brez opozorila.

Razlika Č/b TCP proti UDP

The razlika med TCP in UDP vključuje naslednje.

Prednosti in slabosti

The prednosti UDP vključujejo naslednje.

• Z uporabo tega protokola je možen prenos multicast in broadcast.
• UDP zelo učinkovito izkorišča pasovno širino, ker je na voljo majhen paket.
• UDP je zelo hiter.
• Medpomnjenja in številčenja paketov ni.
• Rokovanje ni potrebno.
• Ni nadzora prezasedenosti, zato se uporablja za aplikacije, ki temeljijo na realnem času.
• Ta protokol uporablja kontrolno vsoto skozi vse pakete za odkrivanje napak.
• Ta protokol je mogoče uporabiti tudi v dogodkih, kjer je treba med gostitelji izmenjati en paket podatkov.

The slabosti UDP vključujejo naslednje.

• Protokol UDP je nezanesljiv transportni protokol brez povezave.
• Ta protokol ne uporablja nadzora napak. Če torej ta protokol zazna kakršno koli napako v prejetem paketu, jo tiho izpusti.
• Ni mehanizma za nadzor zastojev in pretoka.
• Zagotovljene dostave ni.
• Protokol uporabniškega datagrama trpi predvsem zaradi izgube paketov.
• UDP povzroči izgubo podatkov.
• Usmerjevalniki so do tega protokola malomarni, zato ga nikoli ne pošljejo znova, če se zruši.

Aplikacije/uporabe protokola uporabniškega datagrama

The aplikacije ali uporabe protokola uporabniškega datagrama vključujejo naslednje.

• UDP se uporablja v časovno občutljivih aplikacijah in tudi pri strežnikih, ki se odzivajo na majhne poizvedbe iz večje baze strank.
• To je zelo primerno za paketno oddajanje, zlasti za prenos po vsem omrežju.
• Uporablja se tudi v Voice over IP, spletnih igrah in sistemih domenskih imen.
• Ta protokol se uporablja v omrežnih aplikacijah, kot so glasovne, igralne in video komunikacije.
• Uporabljajo se tam, kjer je potreben prenos podatkov brez izgub.
• Ta protokol se uporablja za multicasting, saj preprosto podpira preklapljanje paketov.
• UDP se uporablja v aplikacijah, ki so odvisne od zanesljive izmenjave podatkov, vendar morajo vključevati lastne tehnike za odziv na pakete.
• UDP se uporablja povsod, kjer je kritična hitrost in ne zanesljivost.

Torej gre za vse pregled protokola uporabniškega datagrama – arhitektura, delo z aplikacijami. Različne operacije protokola User Datagram vključujejo predvsem brezkontaktne storitve, nadzor pretoka in napak, enkapsulacijo in dekapsulacijo. Primeri protokola uporabniškega datagrama so; spletne igre, videokonference, VoIP (glas prek IP) in DNA (sistem domenskih imen). Tukaj je vprašanje za vas, kaj so vrata UDP?