Was ist das User Datagram Protocol?

UDP (User Datagram Protocol) ist ein Teil der in der Transportschicht vorhandenen Internet Protocol Suite und wird von Netzwerkprogrammen verwendet, die auf verschiedenen Computern ausgeführt werden. Die Internet Protocol Suite besteht aus UDP in Form einer UDP / IP-Suite. UDP ist eine Alternative zu TCP oder Transmission Control Protocol. Im Gegensatz zu TCP ist UDP ein unzuverlässiges und verbindungsloses Kommunikationsprotokoll. Dies bedeutet, dass nach der Datenübertragung keine Verbindung hergestellt werden muss.

Obwohl die meisten Internetdienste das Transmission Control Protocol (TCP) verwenden, da es Zuverlässigkeit, garantierte und gesicherte Zustellung usw. bietet. Um all diese Dienste zu vereinfachen, ist TCP mit zusätzlichen Overhead-Kosten und einer zusätzlichen Latenz verbunden, die als Nachteile angesehen werden können unter Verwendung von TCP. UDP löst dieses Problem jedoch, indem es eine niedrige Latenz und Verbindungen herstellt, die Verluste tolerieren können.

UDP wird hauptsächlich zur Bereitstellung von Echtzeitdiensten wie Live-Konferenzen, Sprach- oder Videokommunikation und Computerspielen verwendet. Falls die zu übertragenden Pakete verzögert werden, ermöglicht UDP, dass diese Pakete verworfen werden, anstatt verarbeitet zu werden. Dies ermöglicht UDP, den Prozess und die Leistung zu beschleunigen. UDP glaubt nicht daran, Fehler zu überprüfen, wodurch Bandbreite gespart wird. All dies hat das User Datagram Protocol (UDP) in Bezug auf Latenz und Bandbreite effizienter gemacht. UDP, offiziell in RFC 768 definiert und von David P. Reed formuliert, wird im Allgemeinen zum Senden von Kurznachrichten verwendet, die als Datagramme bezeichnet werden.

Grundlegendes zum User Datagram Protocol

Das User Datagram Protocol (UDP) ist ein Transportschichtprotokoll in einer offenen Systemverbindung (OSI) für Client-Server-Netzwerkanwendungen. UDP implementiert ein einfaches Übertragungsmodell. Es glaubt jedoch nicht an ein Handshaking in Bezug auf Zuverlässigkeit, Ordnung oder Datenintegrität.

UDP glaubt nicht an eine Fehlerprüfung oder -korrektur, sodass die Zeit für die Verarbeitung auf Netzwerkebene entfällt. Die Reihenfolge, in der die Pakete gesendet werden, wird vom UDP-Protokoll nicht überwacht und ermöglicht das Verwerfen und Empfangen dieser Pakete in einer anderen Reihenfolge als der, in der sie gesendet wurden. Dies trägt zu einer besseren Leistung von UDP bei.

Der Netzwerkverkehr von UDP ist in Form von Datagrammen angeordnet. Die Datagramme sind die kleinsten Einheiten, die aus einer Nachrichteneinheit bestehen. Die Header-Informationen werden in den ersten acht Einheiten eines Datagramms gespeichert. Die verbleibenden Bytes eines UDP-Datagramms bestehen aus Nachrichtendaten. Acht Einheiten der Header-Informationen in einem UDP-Datagramm sind in vier Felder mit jeweils zwei Bytes unterteilt, die die Quellportnummer, die Zielportnummer, die Größe des Datagramms und die Prüfsumme enthalten.

  1. Quellport - Dies ist ein Service Access Point oder SAP, der verwendet wird, um die Sitzung auf dem lokalen Client anzugeben, von dem das Paket stammt.
  2. Zielport - Dies ist ein Dienstzugriffspunkt, der die vom Client an den Remoteserver gesendeten Dienstanforderungen angibt.
  3. UDP-Länge - Die Gesamtgröße des Datagramms, bestehend aus UDP-Header-Informationen und Nutzdaten
  4. UDP-Prüfsumme - Eine Prüfsumme dient dazu, die Originalität der Nutzdaten zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie nicht von Routern oder Bridges im Netzwerk beschädigt wurden. Ein solcher Prüfsummenalgorithmus ist der Standard-Internetprüfsummenalgorithmus. Es schützt eine Anwendung vor dem Empfang falscher Daten anstelle oder zusätzlich zu dem, was gesendet wurde.

Was können Sie mit User Datagram Protocol tun und warum wird es verwendet?

  • Fast alle Anwendungsentwickler wissen, dass das User Datagram Protocol im Gegensatz zum Transmission Control Protocol keine Zuverlässigkeit bietet, z. B. wenn auf dem Weg, auf dem UDP diese verlorenen Pakete nicht erneut übertragen würde, Pakete verloren gehen. Dies ist oft der Hauptgrund, um Nachrichten über UDP zu transportieren. UDP wird grundsätzlich in Anwendungen verwendet, in denen kein zuverlässiges Protokoll für die Übermittlung von Nachrichten erforderlich ist, indem entsprechende Protokollmechanismen in ihren Anwendungen implementiert werden.
  • Der Best-Effort-Dienst von UDP kann das Datagramm nicht vor Datagrammduplikationen schützen. Dies bedeutet, dass eine Anwendung manchmal dazu neigt, mehrere Kopien desselben Datagramms zu erhalten, die nicht automatisch von UDP gefiltert werden. Dies bedeutet, dass von den Anwendungsentwicklern erwartet wird, dass sie überprüfen, ob die verwendete Anwendung in der Lage ist, die Datagrammduplizierung sanft zu handhaben und Mechanismen zu implementieren, die in der Lage sind, die empfangenen doppelten Datagramme herauszufiltern.
  • Manchmal kann es aufgrund von Verkehr, Überlastung, Routing von Transienten, Mobilität usw. vorkommen, dass einige Pakete im Vergleich zu den anderen Paketen eine erhebliche Verzögerung aufweisen. Dies kann zu einer Störung in der Reihenfolge der übertragenen Datagramme und der Reihenfolge der beim Empfänger eingegangenen Datagramme führen. Dies führt zu einer Neuordnung, die nur wiederhergestellt werden kann, wenn die Anwendung über einen Mechanismus zum Wiederherstellen der Datagrammreihenfolge verfügt.

Vorteile des User Datagram Protocol

  • Eine der sehr interessanten Eigenschaften von UDP ist, dass es weder die Pakete, die während der Übertragung verloren gehen, erneut übertragen muss, noch einen Verbindungsaufbau erfordert. Aufgrund dieser Funktion verzögert sich der Empfang der gesendeten Daten durch den Empfänger weniger. Diese geringere Verzögerung macht UDP für die Verwendung in verzögerungsempfindlichen Anwendungen wie Audio und Video geeignet.
  • Multicast-Anwendungen verwenden UDP, da sie auf Multipoint verweisen. Wenn TCP für Multicast-Anwendungen verwendet wird, muss der Absender die Neuübertragungs- / Sendegeschwindigkeit für mehrere Empfänger aufzeichnen, die sehr komplex werden würden.
  • Viel schneller als TCP.

Nachteile des User Datagram Protocol

  • Es gibt keine Garantie für UDP.
  • Ein Paket wird möglicherweise nicht zugestellt, oder es wird möglicherweise mehrmals zugestellt und ist nicht in Ordnung, ohne dass Sie einen Hinweis darauf erhalten.
  • UDP hat keine Flusskontrolle oder Überlastungskontrolle.
  • UDP leidet unter einem schlechteren Paketverlust als TCP.

Fazit

Der Dienst, der vom User Datagram Protocol bereitgestellt wird, ist möglicherweise ein unzuverlässiger Dienst, der keine Garantie für die Bereitstellung oder den Schutz vor Datagrammduplikationen bietet. Nur aufgrund dieser Einfachheit reduziert die Verwendung von UDP den Overhead, die Latenz und erweist sich für Anwendungen, die solche Funktionen erfordern, als sehr nützlich .

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