Användardatagramprotokoll: arkitektur, arbete och dess tillämpningar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





User Datagram Protocol (UDP) i datornätverk utvecklades 1980 av David P. Reed. Det är ett standardprotokoll och är en del av TCP/IP-protokoll över internet. Detta protokoll tillåter helt enkelt datorers tillämpningar att överföra meddelanden i datagramform från en dator till en annan över IP-nätverket (Internet Protocol). Denna UDP är ett alternativt kommunikationsprotokoll till överföringskontrollprotokollet. Detta protokoll tillhandahåller en uppsättning regler som en TCP som reglerar hur informationen ska utbytas på internet. Den här artikeln diskuterar en översikt över UDP eller användardatagramprotokoll – arbeta med applikationer.


Vad är User Datagram Protocol?

De kommunikationsprotokoll som används för att etablera tillförlitliga samt färre latensanslutningar mellan internetapplikationerna är känt som användardatagramprotokoll eller UDP. UDP-protokollet är särskilt valt för tidskänsliga baserade applikationer som att spela videor, spel, etc. Detta protokoll påskyndar kommunikationen eftersom det inte använder mer tid för att upprätta en stabil anslutning genom destinationen innan data överförs.



UDP använder IP-tjänster för att tillhandahålla den bästa leveransmekanismen. I detta protokoll producerar inte mottagaren en mottagen paketbekräftelse och sekventiellt stannar sändaren inte kvar för någon sänd paketbekräftelse. Så detta fel kommer att göra detta protokoll opålitligt och lättare att bearbeta.

Funktioner

De funktioner i användardatagramprotokollet inkluderar följande.



  • Detta är inte ett anslutningsorienterat protokoll.
  • Dataleveransen är inte garanterad.
  • Detta protokoll är mycket enkelt och lämpligt för förfrågningsbaserad kommunikation.
  • Den sänder paketen i bulkkvantitet.
  • Ett UDP-datagram används inom DNS, NFS, TFTP, SNMP, etc.
  • Detta protokoll är bra för data som flödar i en enda riktning.
  • Det tillhandahåller ingen mekanism för kontroll av överbelastning.
  • Det är lämpligt för streamingapplikationer som multimediastreaming, VoIP, etc.
  • Ingen överbelastning eller flödeskontroll, så avsändaren kan överskrida mottagarens buffert.
  • Den lägger till process-till-process-adressering och kontrollsumma till IP.
  • Den används när uttaget öppnas i datagramläge.
  • För dataöverföring krävs ett låsstegsprotokoll med UDP.

Egenskaper

De egenskaper hos användardatagramprotokoll inkluderar följande.

  • Detta protokoll är ett variabelt såväl som ett anslutningslöst protokoll.
  • Det är nästan ett nollprotokoll.
  • Detta protokoll är bra när dataflödet är i en enda riktning.
  • Genom att använda detta protokoll tillhandahålls ingen mekanism för överbelastningskontroll.
  • Detta protokoll tillhandahåller minimala transporttjänster.
  • UDP är ett tillståndslöst protokoll.
  • UDP-datagram använder en liknande sökväg och anländer i rätt ordning till destinationen.
  • UDP-applikationer anses alltid vara opålitliga.
  • UDP levererar data helt enkelt till nätverket när destinationen är beredd att hämta data.

User Datagram Protocol Architecture

Användardatagramprotokollpaketen kallas normalt User Datagram och rubrikstorleken är fast, dvs 8 byte. Låt oss diskutera användardatagramformatet. UDP-huvudet inkluderar fyra fält källportnummer, destinationsportnummer, total längd och kontrollsumma där varje fält diskuteras nedan.

  User Datagram Protocol Header Format
User Datagram Protocol Header Format
  • Källportnumret är 16-bitars information som känner igen vilken port som ska överföra paketet.
  • Destinationsportnumret känner helt enkelt igen vilken port som kommer att tillåta data som är en 16-bitars data som används för att identifiera applikationsnivåtjänst över destinationsmaskinen.
  • Length är ett 16-bitars fält som identifierar hela UDP-paketlängden som omfattar rubriken. Så det lägsta värdet skulle vara 8-byte eftersom rubrikstorleken är 8 byte.
  • Kontrollsumman är ett 16-bitars fält, som verifierar om data är korrekta eller inte eftersom det finns en chans att data kan förstöras under överföring. Så, kontrollsumman är ett valfritt fält, så det beror främst på applikationen, om den behöver skriva kontrollsumman eller inte.

Om den inte vill skriva kontrollsumman lämnas sedan alla 16 bitar som  '0'. I detta protokoll ges kontrollsummafältet till hela paketet, det vill säga rubriken & datadelen, men kontrollsummansfältet i IP tillämpas endast på rubrikfältet.

Hur fungerar User Datagram Protocol?

Användardatagramprotokollet använder IP för att få ett datagram från en dator till en annan. Detta protokoll fungerar genom att samla in data i ett UDP-paket och inkludera dess egna huvuddata i paketet. Så denna data inkluderar både käll- och destinationsportarnas IP för att konversera, paketlängden och en kontrollsumma. När UDP-paket har sammanfattats i ett IP-paket skickas de till sina destinationer.

Inte som TCP, det här protokollet ansluter inte direkt till den mottagande datorn, så det ger ingen garanti för att sända paketen till rätt destinationer, men det överför data ut och beror på enheterna bland de sändande och mottagande datorerna till skaffa uppgifterna korrekt.

De flesta applikationer väntar på alla svar de antar att få som en konsekvens av paket som skickas via UDP. Så om någon applikation inte får ett svar vid en viss tidpunkt, skickar applikationen igen paketet eller slutar att försöka.

Detta protokoll använder en enkel överföringsmodell som inte innehåller handskakningsdialoger för att tillhandahålla ordning, tillförlitlighet eller integritet för data. Som ett resultat är detta protokolls tjänst oansvarig, så paket kan verka ur funktion, komma ut för att ha dubbletter eller försvinna utan förvarning.

Skillnad B/w TCP vs UDP

De skillnaden mellan TCP och UDP omfattar följande.

TCP

UDP

TCP använder en etablerad anslutning för att överföra data. UDP är ett anslutningslöst protokoll.
Detta protokoll är tillförlitligt. Detta protokoll är inte tillförlitligt.
Den är kapabel till datasekvensering. Det är inte kapabelt till datasekvensering.
Det tillhandahåller mekanismen för bred felkontroll. Den har en grundläggande felkontrollmekanism med kontrollsummor.
Dess hastighet är långsammare än UDP. Dess hastighet är snabb än TCP.
Den stöder inte sändning. Den stöder sändning.
I detta protokoll finns det en möjlighet till återsändning av det förlorade paketet. Det finns ingen möjlighet att återsända förlorade paket.
Den har en byte-strömanslutning. Den har en anslutning för meddelandeström.
Den har 20 till 60 variabla huvudlängder. Den har en fast rubriklängd på 8 byte.
Vikten av TCP är tung. Vikten av UCP är inte tung.
Detta protokoll använder handskakningstekniker som ACK, SYN och SYN-ACK. Den använder inga handskakningstekniker.
Detta protokoll används av FTP , SMTP, HTTP och HTTPs. Detta protokoll används av DHCP, DNS, TFTP, RIP,  VoIP och SNMP.
Omkostnaderna är höga jämfört med UDP. Omkostnaden är mycket låg jämfört med TCP.

Fördelar och nackdelar

De fördelarna med UDP inkluderar följande.

  • Genom att använda detta protokoll är överföring av multicast och broadcast möjlig.
  • UDP använder bandbredden mycket effektivt eftersom det finns ett litet paket overhead.
  • UDP är väldigt snabbt.
  • Det finns ingen buffring och numrering av paket.
  • Det finns inget krav på handskakning.
  • Det finns ingen överbelastningskontroll så den används för realtidsbaserade applikationer.
  • Detta protokoll använder en kontrollsumma genom alla paket för att upptäcka fel.
  • Detta protokoll kan också användas i händelser där ett enda datapaket behöver utbytas mellan värdarna.

De nackdelar med UDP inkluderar följande.

  • UDP-protokoll är ett opålitligt och anslutningslöst transportprotokoll.
  • Detta protokoll använder ingen felkontroll. Om det här protokollet upptäcker något fel i det mottagna paketet, tappar det därför det tyst.
  • Det finns ingen mekanism för kontroll av överbelastning och flöde.
  • Det finns ingen garanterad leverans.
  • Konsumentdatagramprotokollet lider mest av paketförlust.
  • UDP orsakar förlust av data.
  • Routers är något slarviga av detta protokoll, så de sänder det aldrig om det om det kraschar.

Tillämpningar/Användningar av User Datagram Protocol

De applikationer eller användningar av User Datagram Protocol inkluderar följande.

  • UDP används i tidskänsliga applikationer och även av servrar som svarar på små frågor från en större klientbas.
  • Detta är väl lämpat med paketsändningar speciellt för sändning över hela nätverket.
  • Det används också inom Voice over IP, onlinespel och domännamnssystem.
  • Detta protokoll används i nätverksapplikationer som röst-, spel- och videokommunikation.
  • Dessa används där förlustfri dataöverföring krävs.
  • Detta protokoll används för multicasting eftersom det helt enkelt stöder paketväxling.
  • UDP används i applikationer som är beroende av tillförlitligt datautbyte men bör inkludera sina egna tekniker för att svara på paket.
  • UDP används där hastigheten är kritisk snarare än tillförlitlighet.

Alltså handlar det här om en översikt över användardatagramprotokoll – arkitektur, arbete med applikationer. De olika funktionerna i User Datagram-protokollet inkluderar huvudsakligen kontaktlösa tjänster, flödes- och felkontroll, inkapsling och dekapsling. Exemplen på användardatagramprotokoll är; onlinespel, videokonferenser, VoIP (röst över IP) och DNA (domännamnssystem). Här är en fråga till dig, vad är UDP-portar?