UDP, протокол пользовательских дейтаграмм.

Протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol, UDP) дает прикладным программам прямой доступ к службе доставки дейтаграмм, работающей подобно службе доставки IP. Приложения получают возможность обмениваться протоколами по сети с минимальными «накладными расходами».

UDP - это ненадежный протокол доставки дейтаграмм без организации логических соединений. Повторимся, характеристика «ненадежный» говорит лишь о том, что средствами протокола невозможно убедиться, что данные корректно получены адресатом. В пределах одного компьютера UDP выполняет доставку данных безукоризненно.

При контроле искажения протокол только диагностирует UDP-дейтаграмму, но не исправляет ошибку. Если контрольная сумма показывает, что в поле данных UDP-дейтаграммы произошла ошибка, протокол UDP просто отбрасывает поврежденную диаграмму.

Для доставки данных соответствующим процессам приложений в UDP применяются 16-битные номера для исходного и целевого портов в первом слове заголовка сообщения. Формат сообщения UDP приведен на рис. 5.4.

Рис. 5.4

Более подробно формат заголовка UDP представлен в таблице 1

Таблица №1

К каждому отдельному сообщению UDP добавляет 8-байтный заголовок.

Зачем разработчикам приложений использовать UDP в качестве службы доставки данных?

Есть ряд веских причин. Если объем передаваемых данных невелик, издержки на создание соединений и отслеживание надежности доставки могут оказаться больше, чем затраты на повторную передачу всех данных. В таком случае UDP становится оптимальным протоколом транспортного уровня.

Другими явными кандидатами на использование UDP являются приложения, работающие по принципу запрос-ответ. Ответ можно считать подтверждением приема запроса. Если ответ не поступил в течение определенного промежутка времени, приложение просто повторяет запрос.

Кроме того, существуют приложения, в которых реализуются собственные методы обеспечения надежной доставки данных, так что они не ищут подобной функциональности в протоколах транспортного уровня. Для каждого из упомянутых типов приложений дополнительный уровень подтверждения приема станет причиной снижения производительности.

Порты в заголовке UDP определяют протокол UDP как мультиплексор, который позволяет собирать сообщения от приложений и отправлять их на уровень протоколов. При этом приложение использует определенный порт. Взаимодействующие через сеть приложения могут использовать разные порты, что и отражает заголовок пакета. Всего можно определить 216 разных портов. Первые 256 портов закреплены за так называемыми " well known services" (известные услуги), к которым относятся, например, 53 порт UDP, который закреплен за сервисом DNS.

Поле Длина сообщения определяет общую длину сообщения. Поле Контрольная сумма служит для контроля целостности данных. Приложение, которое использует протокол UDP, должно само заботится о целостности данных, анализируя поля. Кроме этого, при обмене данными по UDP прикладная программа сама должна заботиться о контроле доставки данных адресату. Обычно это достигается за счет обмена подтверждениями о доставке между прикладными программами.