Gebruikersdatagramprotocol: architectuur, werking en toepassingen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Het User Datagram Protocol (UDP) in computernetwerken werd in 1980 ontwikkeld door David P. Reed. Het is een standaardprotocol en maakt deel uit van de TCP/IP-protocol over het internet. Met dit protocol kunnen de toepassingen van computers eenvoudig de berichten in datagramvorm van de ene computer naar de andere verzenden via het IP-netwerk (Internet Protocol). Dit UDP is een alternatief communicatieprotocol voor het transmissiecontroleprotocol. Dit protocol biedt een reeks regels zoals een TCP die bepaalt hoe de informatie op internet moet worden uitgewisseld. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van: UDP- of gebruikersdatagramprotocol – werken met applicaties.


Wat is het gebruikersdatagramprotocol?

De communicatie protocol die wordt gebruikt voor het tot stand brengen van betrouwbare en minder latentieverbindingen tussen de internettoepassingen, staat bekend als gebruikersdatagramprotocol of UDP. Het UDP-protocol is met name geselecteerd voor tijdgevoelige toepassingen zoals het afspelen van video's, gamen, enz. Dit protocol versnelt de communicatie omdat het niet meer tijd kost om een ​​solide verbinding via de bestemming tot stand te brengen voordat de gegevens worden verzonden.



UDP gebruikt IP-services om het beste leveringsmechanisme te bieden. In dit protocol produceert de ontvanger geen ontvangen pakketbevestiging en achtereenvolgens blijft de afzender niet achter voor een verzonden pakketbevestiging. Dus deze fout maakt dit protocol onbetrouwbaar en gemakkelijker te verwerken.

Functies

De kenmerken van het gebruikersdatagramprotocol omvatten het volgende.



  • Dit is geen verbindingsgericht protocol.
  • De gegevenslevering is niet gegarandeerd.
  • Dit protocol is heel eenvoudig en geschikt voor op vragen gebaseerde communicatie.
  • Het verzendt de pakketten in bulkhoeveelheid.
  • Een UDP-datagram wordt gebruikt binnen DNS, NFS, TFTP, SNMP, enz.
  • Dit protocol is goed voor gegevens die in één richting stromen.
  • Het biedt geen congestiecontrolemechanisme.
  • Het is geschikt voor streamingtoepassingen zoals multimediastreaming, VoIP, enz.
  • Geen congestie of flow control, dus de zender kan de buffer van de ontvanger overschrijden.
  • Het voegt proces-naar-proces adressering & checksum toe aan IP.
  • Het wordt gebruikt zodra de socket is geopend in de datagrammodus.
  • Voor gegevensoverdracht is een lock-step-protocol nodig met UDP.

Kenmerken

De kenmerken van het gebruikersdatagramprotocol omvatten het volgende.

  • Dit protocol is zowel een variabel als een verbindingsloos protocol.
  • Het is bijna een nulprotocol.
  • Dit protocol is goed wanneer de gegevensstroom in één richting verloopt.
  • Door dit protocol te gebruiken, wordt geen congestiecontrolemechanisme verschaft.
  • Dit protocol voorziet in minimale transportdiensten.
  • UDP is een staatloos protocol.
  • UDP-datagrammen gebruiken een vergelijkbaar pad en komen in de juiste volgorde op de bestemming aan.
  • UDP-toepassingen worden altijd als onbetrouwbaar beschouwd.
  • UDP levert gegevens eenvoudig aan het netwerk zodra de bestemming is voorbereid om de gegevens te krijgen.

Architectuur gebruikersdatagramprotocol

De protocolpakketten voor gebruikersdatagrammen worden normaal gesproken gebruikersdatagram genoemd en de kopgrootte is vast, d.w.z. 8 bytes. Laten we het hebben over het gebruikersdatagramformaat. De kop van UDP bevat vier velden: bronpoortnummer, bestemmingspoortnummer, totale lengte en controlesom, waarbij elk veld hieronder wordt besproken.

  Indeling van koptekst van gebruikersdatagramprotocol
Indeling van koptekst van gebruikersdatagramprotocol
  • Het bronpoortnummer is 16-bits informatie die herkent welke poort het pakket gaat verzenden.
  • Het bestemmingspoortnummer herkent eenvoudig welke poort de gegevens zal toestaan. Dit zijn 16-bits gegevens die worden gebruikt voor het identificeren van service op applicatieniveau via de bestemmingsmachine.
  • Lengte is een 16-bits veld dat de hele UDP-pakketlengte identificeert die de kop omvat. Dus de minimumwaarde zou 8 bytes zijn omdat de kopgrootte 8 bytes is.
  • De controlesom is een 16-bits veld, dat controleert of de gegevens correct zijn of niet, omdat er een kans bestaat dat de gegevens tijdens verzending kunnen worden vernietigd. De controlesom is dus een optioneel veld, dus het hangt vooral af van de toepassing of deze de controlesom moet schrijven of niet.

Als het de controlesom niet wil schrijven, worden vervolgens alle 16 bits als '0' gelaten. In dit protocol wordt het checksum-veld gegeven aan het hele pakket, dat wil zeggen, het header & data-gedeelte, maar het checksum-veld in IP wordt alleen toegepast op het header-veld.

Hoe werkt het gebruikersdatagramprotocol?

Het gebruikersdatagramprotocol maakt gebruik van IP om een ​​datagram van de ene pc naar de andere te verkrijgen. Dit protocol functioneert door gegevens te verzamelen binnen een UDP-pakket en zijn eigen headergegevens in het pakket op te nemen. Deze gegevens omvatten dus zowel de bron- als de bestemmingspoorten waarop moet worden geconverseerd, de pakketlengte en een controlesom. Zodra UDP-pakketten zijn samengevat in een IP-pakket, worden ze naar hun bestemming verzonden.

In tegenstelling tot TCP maakt dit protocol niet rechtstreeks verbinding met de ontvangende computer, dus het geeft niet de zekerheid dat de pakketten naar de juiste bestemmingen worden verzonden, maar het verzendt de gegevens en hangt af van de apparaten onder de verzendende en ontvangende computers naar de gegevens correct te verkrijgen.

De meeste toepassingen wachten op antwoorden die ze veronderstellen te krijgen als gevolg van pakketten die via UDP zijn verzonden. Dus als een applicatie op een bepaald moment geen antwoord krijgt, verzendt de applicatie het pakket opnieuw of beëindigt het proberen.

Dit protocol maakt gebruik van een eenvoudig transmissiemodel dat geen handshaking-dialogen bevat voor het verstrekken van ordening, betrouwbaarheid of integriteit van gegevens. Als gevolg hiervan is de service van dit protocol onverantwoordelijk, dus pakketten kunnen niet in de juiste volgorde lijken, eruit komen om duplicaten te hebben of zonder waarschuwing verdwijnen.

Verschil Z/w TCP versus UDP

De verschil tussen TCP en UDP omvat het volgende.

TCP

UDP

TCP gebruikt een tot stand gebrachte verbinding voor het verzenden van gegevens. UDP is een verbindingsloos protocol.
Dit protocol is betrouwbaar. Dit protocol is niet betrouwbaar.
Het is in staat tot datasequencing. Het is niet in staat om gegevens te rangschikken.
Het biedt het mechanisme voor uitgebreide foutcontrole. Het heeft een basisfoutcontrolemechanisme met checksums.
De snelheid is langzamer dan UDP. De snelheid is hoger dan die van TCP.
Het ondersteunt geen uitzendingen. Het ondersteunt uitzendingen.
In dit protocol is er een mogelijkheid tot hertransmissie van het verloren pakket. Er is geen mogelijkheid van verloren hertransmissie van pakketten.
Het heeft een bytestream-verbinding. Het heeft een berichtenstroomverbinding.
Het heeft 20 tot 60 variabele koplengtes. Het heeft een vaste koplengte van 8 bytes.
Het gewicht van TCP is zwaar. Het gewicht van UCP is niet zwaar.
Dit protocol maakt gebruik van handshake-technieken zoals ACK, SYN en SYN-ACK. Het maakt geen gebruik van handshake-technieken.
Dit protocol wordt gebruikt door FTP , SMTP, HTTP en HTTP's. Dit protocol wordt gebruikt door DHCP, DNS, TFTP, RIP, VoIP en SNMP.
Overhead is hoog in vergelijking met UDP. Overhead is erg laag in vergelijking met TCP.

Voor-en nadelen

De voordelen van UDP omvatten het volgende.

  • Door gebruik te maken van dit protocol is de transmissie van multicast en broadcast mogelijk.
  • UDP gebruikt de bandbreedte zeer efficiënt omdat er een kleine pakketoverhead is.
  • UDP is erg snel.
  • Er is geen buffering en nummering van pakketten.
  • Handen schudden is niet verplicht.
  • Er is geen congestiecontrole, dus het wordt gebruikt voor realtime-gebaseerde toepassingen.
  • Dit protocol gebruikt een controlesom door alle pakketten om fouten te detecteren.
  • Dit protocol kan ook worden gebruikt bij evenementen waar een enkel datapakket tussen de hosts moet worden uitgewisseld.

De nadelen van UDP omvatten het volgende.

  • UDP-protocol is een onbetrouwbaar en verbindingsloos transportprotocol.
  • Dit protocol maakt geen gebruik van foutcontrole. Dus als dit protocol een fout in het ontvangen pakket detecteert, laat het het stil vallen.
  • Er is geen congestie- en stroomcontrolemechanisme.
  • Er is geen gegarandeerde levering.
  • Het consumentendatagramprotocol lijdt vooral onder pakketverlies.
  • UDP veroorzaakt verlies van gegevens.
  • Routers zijn enigszins onvoorzichtig met dit protocol, dus ze zenden het nooit opnieuw uit als het crasht.

Toepassingen/gebruik van het gebruikersdatagramprotocol

De toepassingen of gebruik van het User Datagram Protocol omvatten het volgende.

  • UDP wordt gebruikt in tijdgevoelige toepassingen en ook door servers die reageren op kleine vragen van een groter klantenbestand.
  • Dit is zeer geschikt voor pakketuitzendingen, speciaal voor verzending over het hele netwerk.
  • Het wordt ook gebruikt binnen Voice over IP, online games en Domain Name Systems.
  • Dit protocol wordt gebruikt in netwerktoepassingen zoals spraak-, gaming- en videocommunicatie.
  • Deze worden gebruikt waar gegevensoverdracht zonder verlies vereist is.
  • Dit protocol wordt gebruikt voor multicasting omdat het eenvoudig pakketschakeling ondersteunt.
  • UDP wordt gebruikt in toepassingen die afhankelijk zijn van betrouwbare gegevensuitwisseling, maar die hun eigen technieken moeten bevatten om op pakketten te reageren.
  • UDP wordt overal gebruikt waar snelheid cruciaal is in plaats van betrouwbaarheid.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van het gebruikersdatagramprotocol – architectuur, werken met applicaties. De verschillende bewerkingen van het User Datagram-protocol omvatten voornamelijk contactloze services, flow- en foutcontrole, inkapseling en decapsulatie. De voorbeelden van het gebruikersdatagramprotocol zijn; online games, videoconferenties, VoIP (voice over IP) en DNA (domeinnaamsysteem). Hier is een vraag voor u, wat zijn UDP-poorten?