פרוטוקול Datagram User: ארכיטקטורה, עבודה ויישומיה

פרוטוקול User Datagram (UDP) ברשתות מחשבים פותח בשנת 1980 על ידי דייוויד פ. ריד. זהו פרוטוקול סטנדרטי והוא חלק מה- פרוטוקול TCP/IP דרך האינטרנט. פרוטוקול זה פשוט מאפשר ליישומים של מחשבים להעביר את ההודעות בצורת דטאגרמות ממחשב אחד למשנהו דרך רשת ה-IP (אינטרנט פרוטוקול). UDP זה הוא פרוטוקול תקשורת חלופי לפרוטוקול בקרת השידור. פרוטוקול זה מספק מערכת כללים כמו TCP שקובע כיצד יש להחליף את המידע באינטרנט. מאמר זה דן בסקירה כללית של UDP או פרוטוקול Datagram של משתמש - עבודה עם אפליקציות.

מהו פרוטוקול Datagram User?

ה פרוטוקול תקשורת המשמש ליצירת חיבורים אמינים כמו גם פחות חביון בין יישומי האינטרנט מכונה פרוטוקול datagram User או UDP. פרוטוקול UDP נבחר במיוחד עבור יישומים מבוססי זמן רגישים כמו הפעלת סרטונים, משחקים וכו'. פרוטוקול זה מאיץ את התקשורת מכיוון שהוא אינו מנצל יותר זמן ביצירת חיבור מוצק דרך היעד לפני העברת הנתונים.

UDP משתמשת בשירותי IP כדי לספק את מנגנון המסירה הטוב ביותר. בפרוטוקול זה, המקלט אינו מייצר אישור מנות שהתקבל וברצף, השולח אינו נשאר לשום אישור מנות משודר. אז תקלה זו תהפוך את הפרוטוקול הזה ללא אמין וקל יותר בעיבוד.

תכונות

ה תכונות של פרוטוקול הנתונים של המשתמש כלול את הבאים.

• זה לא פרוטוקול מכוון חיבור.
• מסירת הנתונים אינה מובטחת.
• פרוטוקול זה פשוט מאוד ומתאים לתקשורת מבוססת חקירה.
• הוא מעביר את החבילות בכמות גדולה.
• שימוש בנתונים של UDP בתוך DNS, NFS, TFTP, SNMP וכו'.
• פרוטוקול זה טוב לזרימת נתונים בכיוון אחד.
• הוא אינו מספק מנגנון בקרת גודש.
• זה מתאים ליישומי סטרימינג כמו הזרמת מולטימדיה, VoIP וכו'.
• אין בקרת גודש או זרימה, כך שהשולח יכול לעלות על המאגר של המקלט.
• זה מוסיף כתובת תהליך לתהליך וסכום בדיקה ל-IP.
• הוא משמש לאחר פתיחת השקע במצב דאטהגרם.
• עבור העברת נתונים, יש צורך בפרוטוקול שלבי נעילה עם UDP.

מאפיינים

ה מאפיינים של פרוטוקול הנתונים של המשתמש כלול את הבאים.

• פרוטוקול זה הוא משתנה וגם פרוטוקול חסר חיבור.
• זה כמעט פרוטוקול Nul.
• פרוטוקול זה טוב כאשר זרימת הנתונים היא בכיוון אחד.
• על ידי שימוש בפרוטוקול זה, לא מסופק מנגנון בקרת גודש.
• פרוטוקול זה מספק שירותי הובלה מינימליים.
• UDP הוא פרוטוקול חסר מדינה.
• דגימות נתונים של UDP משתמשות בנתיב דומה ומגיעות לפי הסדר הנכון ליעד.
• יישומי UDP נחשבים תמיד לא אמינים.
• UDP מספקת נתונים פשוט לרשת ברגע שהיעד מוכן לקבל את הנתונים.

ארכיטקטורת פרוטוקול Datagram User

מנות פרוטוקול הנתונים של המשתמש נקראות בדרך כלל User Datagram וגודל הכותרת קבוע, כלומר 8 בתים. הבה נדון בפורמט הנתונים של המשתמש. הכותרת של UDP כוללת ארבעה שדות מספר יציאת מקור, מספר יציאת יעד, אורך כולל ו-checksum כאשר כל שדה נדון להלן.

• מספר יציאת המקור הוא מידע של 16 סיביות המזהה איזו יציאה עומדת לשדר את החבילה.
• מספר יציאת היעד פשוט מזהה איזו יציאה עומדת לאפשר את הנתונים שהם נתוני 16 סיביות המשמשים לזיהוי שירות ברמת האפליקציה על גבי מכונת היעד.
• Length הוא שדה של 16 סיביות המזהה את כל אורך חבילת ה-UDP שמרכיבה את הכותרת. אז הערך המינימלי יהיה 8 בתים מכיוון שגודל הכותרת הוא 8 בתים.
• סכום הבדיקה הוא שדה של 16 סיביות, המוודא אם הנתונים נכונים או לא, כי יש סיכוי שניתן להשמיד את הנתונים בזמן השידור. אז, סכום הבדיקה הוא שדה אופציונלי, כך שזה תלוי בעיקר באפליקציה, האם היא צריכה לכתוב את סכום הבדיקה או לא.

אם הוא לא רוצה לכתוב את סכום הבדיקה, לאחר מכן כל 16 הסיביות נשארות כ- '0'. בפרוטוקול זה, שדה ה-Checksum ניתן לכל החבילה, כלומר לחלק ה-header & data, אך שדה ה-Checksum ב-IP מוחל על שדה הכותרת בלבד.

כיצד עובד פרוטוקול Datagram User?

פרוטוקול Datagram משתמש משתמש ב-IP כדי לקבל Datagram ממחשב אחד למשנהו. פרוטוקול זה פועל על ידי איסוף נתונים בתוך חבילת UDP והכללת נתוני כותרת משלו בחבילה. אז הנתונים האלה כוללים גם את יציאות המקור וגם את יציאות היעד שעליהן ניתן לשוחח, את אורך החבילה וסכום בדיקה. ברגע שמסכמים מנות UDP בתוך חבילת IP, אז הן נשלחות ליעדן.

לא כמו TCP, הפרוטוקול הזה לא מתחבר ישירות למחשב המקבל, כך שהוא לא נותן את הבטחון בהעברת המנות ליעדים הנכונים אבל הוא מעביר את הנתונים החוצה ותלוי בהתקנים בין המחשבים המשדרים והמקבלים. להשיג את הנתונים בצורה נכונה.

רוב היישומים ממתינים לכל תשובה שהם אמורים לקבל כתוצאה ממנות שנשלחות דרך UDP. לכן, אם אפליקציה כלשהי לא מקבלת תשובה בזמן מסוים, שוב אפליקציה משדרת את החבילה או מסיימת לנסות.

פרוטוקול זה משתמש במודל שידור פשוט שאינו מכיל דיאלוגים של לחיצת יד למתן סדר, מהימנות או שלמות הנתונים. כתוצאה מכך, השירות של פרוטוקול זה אינו אחראי, כך שהמנות עלולות להופיע לא תקינות, לצאת עם כפילויות או להיעלם ללא אזהרה.

ההבדל TCP שחור/לבני לעומת UDP

ה ההבדל בין TCP ל-UDP כולל את הדברים הבאים.

יתרונות וחסרונות

ה היתרונות של UDP כלול את הבאים.

• על ידי שימוש בפרוטוקול זה, שידור של ריבוי שידור ושידור אפשרי.
• UDP מנצל את רוחב הפס ביעילות רבה מכיוון שיש מנה קטנטנה תקורה.
• UDP מהיר מאוד.
• אין חציצה ומספור של מנות.
• אין דרישה ללחיצת יד.
• אין בקרת גודש ולכן הוא מנוצל עבור יישומים מבוססי זמן אמת.
• פרוטוקול זה משתמש ב-checksum דרך כל החבילות לאיתור שגיאות.
• פרוטוקול זה יכול לשמש גם באירועים בכל מקום שבו צריך להחליף חבילת נתונים בודדת בין המארחים.

ה החסרונות של UDP כלול את הבאים.

• פרוטוקול UDP הוא פרוטוקול הובלה לא אמין וחסר חיבורים.
• פרוטוקול זה אינו משתמש בקרת שגיאות כלשהי. לכן אם פרוטוקול זה מזהה שגיאה כלשהי בחבילה שהתקבלה, הוא מפיל אותה בשקט.
• אין מנגנון בקרת גודש וזרימה.
• אין משלוח מובטח.
• פרוטוקול ה-Datagram לצרכן סובל בעיקר מאובדן מנות.
• UDP גורם לאובדן נתונים.
• נתבים הם קצת רשלניים על ידי פרוטוקול זה, ולכן הם לעולם לא משדרים אותו מחדש אם הוא קורס.

יישומים/שימושים בפרוטוקול User Datagram

ה יישומים או שימושים בפרוטוקול User Datagram כלול את הבאים.

• UDP משמש ביישומים רגישים לזמן וגם על ידי שרתים המגיבים לשאילתות קטנות מבסיס לקוחות גדול יותר.
• זה מתאים לשידורי מנות במיוחד לשידור בכל רחבי הרשת.
• זה מנוצל גם בתוך Voice over IP, משחקים מקוונים ומערכות שמות דומיין.
• פרוטוקול זה משמש ביישומי רשת כמו תקשורת קול, משחקים ווידאו.
• אלה משמשים כאשר נדרשת העברת נתונים ללא אובדן.
• פרוטוקול זה משמש לשידור ריבוי כיוון שהוא פשוט תומך במיתוג מנות.
• UDP משמש ביישומים התלויים בחילופי נתונים מהימנים אך צריכים לכלול טכניקות משלהם להגיב למנות.
• UDP משמש בכל מקום שהמהירות היא קריטית ולא אמינות.

לפיכך, מדובר בסך הכל סקירה כללית של פרוטוקול הנתונים של המשתמש – ארכיטקטורה, עבודה עם יישומים. הפעולות השונות של פרוטוקול User Datagram כוללות בעיקר שירותים ללא מגע, בקרת זרימה ושגיאות, אנקפסולציה וניקוי קפסול. דוגמאות פרוטוקול הנתונים של המשתמש הן; משחקים מקוונים, ועידות וידאו, VoIP (קול על IP) ו-DNA (מערכת שמות תחום). הנה שאלה בשבילך, מהן יציאות UDP?