پروتکل UDP چیست
ارتباط سیستم ها در شبکه های خانگی و شرکتی محلی و همچنین شبکه های عمومی مانند اینترنت به طور پیش فرض بر اساس خانواده پروتکل اینترنت است. شناخته شده ترین جزء این پشته پروتکل بدون شک پروتکل اینترنت (IP) است که نه تنها وظیفه آدرس دهی و تکه تکه کردن بسته های داده را بر عهده دارد، بلکه نحوه توصیف اطلاعات مبدا و مقصد را نیز مشخص می کند. با این حال، انتقال داده ها معمولاً توسط پروتکل کنترل انتقال اتصال گرا (TCP) انجام می شود، به همین دلیل است که شبکه ها اغلب به عنوان شبکه های TCP/IP نامیده می شوند. از آنجایی که TCP امنیت را فراهم می‌کند اما انتقال را نیز به تاخیر می‌اندازد، دیوید پاتریک رید مفهوم پروتکل داده‌گرام کاربر (UDP) خود را در سال 1980 به عنوان جایگزین ساده‌تر و سریع‌تر برای پروتکل استاندارد منتشر کرد.
پروتکل UDP چیست ؟ (دیتاگرام کاربر)
پروتکل User Datagram یا به اختصار UDP پروتکلی است که امکان ارسال دیتاگرام ها را بدون اتصال در شبکه های مبتنی بر IP فراهم می کند. برای دستیابی به خدمات مورد نظر در هاست های هدف، از پورت هایی استفاده می کند که به عنوان یکی از اجزای اصلی در هدر UDP فهرست شده اند. مانند بسیاری از پروتکل های شبکه دیگر، UDP به خانواده پروتکل های اینترنت تعلق دارد، جایی که به عنوان واسطه بین لایه شبکه و لایه برنامه در سطح انتقال طبقه بندی می شود.
با استفاده از پروتکل User Datagram، یک برنامه می تواند اطلاعات را خیلی سریع ارسال کند، زیرا نه باید ارتباطی با مخاطب برقرار شود و نه باید منتظر پاسخ باشید. با این حال، هیچ تضمینی وجود ندارد که بسته ها کامل و به همان ترتیبی که ارسال شده اند وارد شوند. علاوه بر این، پروتکل حفاظت خود را در برابر دستکاری یا دسترسی توسط اشخاص ثالث فراهم نمی کند. با این حال، بسته های معیوب را می توان با یک جمع کنترل قابل استفاده اختیاری (اجباری در ترکیب با IPv6) شناسایی کرد.
ویژگی های پروتکل UDP چیست ؟
برای درک اینکه چگونه انتقال بسته با پروتکل با جزئیات کار می کند، نگاه دقیق تر به ویژگی های پروتکل User Datagram مفید است.
بدون اتصال است:
انتقال داده از طریق UDP با این واقعیت مشخص می شود که بدون ارتباط موجود بین مخاطب و گیرنده انجام می شود. بسته‌های مربوطه سپس به آدرس IP ترجیحی ارسال می‌شوند و پورت هدف را مشخص می‌کنند، بدون اینکه کامپیوتر پشت آنها پاسخ دهد. با این حال، اگر بسته ها نیز به گیرنده بازگردانده شوند، هدر UDP می تواند به صورت اختیاری حاوی پورت منبع نیز باشد.
UDP از پورت ها استفاده می کند:
مانند TCP، UDP از پورت ها استفاده می کند تا بسته ها به پروتکل های بعدی صحیح یا برنامه های کاربردی مورد نظر در سیستم هدف منتقل شوند. پورت ها با اعداد مطابق با الگوی اثبات شده تعریف می شوند و اعدادی بین 0 تا 1023 به سرویس های ثابت اختصاص داده می شوند.
UDP ارتباط سریع و بدون تاخیر را امکان پذیر می کند:
پروتکل حمل و نقل برای انتقال سریع داده ها به دلیل عدم تنظیم اتصال مناسب است. این همچنین از این واقعیت ناشی می شود که از دست دادن بسته های جداگانه فقط بر کیفیت انتقال تأثیر می گذارد. از طرف دیگر، با اتصالات TCP، بسته های گم شده به طور خودکار مجددا درخواست می شوند و باعث می شود کل فرآیند انتقال متوقف شود.
UDP امنیت و یکپارچگی داده ها را تضمین نمی کند:
عدم احراز هویت متقابل بین مخاطب و گیرنده سرعت انتقال عالی UDP را تضمین می کند – با این حال، پروتکل نه می تواند کامل بودن و نه امنیت بسته های داده را تضمین کند. توالی صحیح بسته های ارسالی نیز تضمین نمی شود. به همین دلیل، سرویس هایی که از UDP استفاده می کنند باید اقدامات خود را برای اصلاح یا محافظت ارائه دهند.
نحوه ساخت هدر پروتکل UDP چیست ؟
همانطور که برای پروتکل‌ها معمول است، بسته‌های UDP از یک هدر و داده‌های واقعی کاربر تشکیل شده‌اند. هدر UDP حاوی تمام اطلاعات مورد نیاز برای انتقال داده با استفاده از پروتکل حمل و نقل است و یک بسته UDP را به این صورت قابل شناسایی می کند. به دو بلوک 32 بیتی با چهار فیلد داده مختلف تقسیم شده است، ساختار به شرح زیر است:
| Bits 0-15 | Bits 16-31 | |
| 0 | Source port | Target port |
| 32 | Length | Checksum |
16 بیت اول ناحیه هدر پورت منبع را نشان می دهد که بسته داده مربوطه از طریق آن ارسال می شود. گیرنده به این اطلاعات نیاز دارد تا بتواند به بسته پاسخ دهد. از آنجایی که UDP بدون اتصال است و هیچ تبادلی بین مخاطب و گیرنده وجود ندارد، این فیلد اختیاری است. بنابراین، مقدار “0” معمولا در اینجا تنظیم می شود.
در قسمت بعدی پورت هدف و در نتیجه سرویس مورد نظر مشخص می شود. برخلاف پورت منبع، این اطلاعات اجباری است، در غیر این صورت نمی توان دیتاگرام را به درستی اختصاص داد.
فیلد length طول دیتاگرام را مشخص می کند.
این شامل طول هدر (8 بایت) و اندازه داده های کاربر (حداکثر نظری: 65535 بایت) است. هنگام استفاده از IPv4، محدودیت واقعی برای داده های کاربر 65507 بایت است – پس از کسر هدر IP و UDP. در IPv6 بسته هایی (اصطلاحاً جمبوگرام) که بیش از حداکثر هستند نیز امکان پذیر است. طبق RFC 2675، مقدار فیلد طول در چنین حالتی روی “0” تنظیم می شود.
هدر UDP توسط جمع کنترلی خاتمه می یابد که برای تشخیص خطا در حین انتقال استفاده می شود. به این ترتیب، هر گونه دستکاری در داده های ارسال شده قابل تشخیص است – با این حال، بسته های مربوطه بدون درخواست جدید دور ریخته می شوند. برای تولید مجموع، بخش هایی از
- هدر UDP،
- داده های کاربر،
- و همچنین به اصطلاح شبه هدر (شامل اطلاعات هدر IP)
گنجانده شده اند.
چک‌سام در IPv4 اختیاری است، اما به‌طور پیش‌فرض توسط اکثر برنامه‌ها استفاده می‌شود. اگر آن را حذف کنید، این فیلد نیز مقدار “0” را دریافت می کند. اگر UDP در ترکیب با IPv6 استفاده شود، چک‌سام اجباری است.
کدام برنامه ها از UDP استفاده می کنند؟
پروتکل دیتاگرام کاربر دارای ساختاری حداقلی و مکانیزم های گمشده برای تضمین یک انتقال کامل و موفق است، اما نمی تواند به عنوان یک پروتکل حمل و نقل جهانی استفاده شود. بلکه از ابتدا برای برنامه هایی طراحی شده بود که (هنوز) به یک سرویس انتقال قابل اعتماد نیاز ندارند. زمینه کاربرد UDP در نتیجه محدود است، اما با این وجود بر ارزش عظیم پروتکل تأکید می‌کند، همانطور که کلاس‌های کاربردی زیر برای UDP ثابت می‌کنند:
برنامه های کاربردی “تحویل بهترین تلاش”:
سناریوی استقرار کلاسیک برای UDP برنامه هایی هستند که بر اساس “تحویل داده ها به بهترین شکل ممکن” هستند. چنین برنامه هایی که از پروتکل User Datagram به عنوان یک سرویس “بهترین تلاش” استفاده می کنند، اطلاعات را به طور غیر قابل اعتماد منتقل می کنند زیرا به تکرار این اطلاعات عادت دارند. به عنوان مثال، برنامه هایی هستند که مقادیر اندازه گیری شده را انتقال می دهند یا به طور مکرر همان دستورات کاری را اجرا می کنند.
برنامه های سبک وزن:
اضافه بار پروتکل حمل و نقل کم، پشتیبانی بهینه را برای برنامه هایی که طراحی بسیار ساده دارند، فراهم می کند. در ترکیب با حذف نیاز به برقراری ارتباط، این برنامه‌ها از عملکرد بسیار بالایی در هنگام پردازش و ارسال بسته‌های داده در شبکه‌ها بهره می‌برند.
برنامه های کاربردی با مکانیسم های خاص خود برای انتقال مطمئن:
UDP همچنین می تواند برای برنامه هایی که در واقع به تبادل اطلاعات قابل اعتماد وابسته هستند جالب باشد، اما باید مکانیسم های خود را برای پاسخ دادن به بسته ها داشته باشند. مزیت خدماتی از این دست این است که برای تضمین کامل بودن و صحت بسته های داده ارسالی، به الگوهای ثابتی ملزم نیستند. شما می توانید خودتان تصمیم بگیرید که چگونه و چه زمانی به اطلاعات نادرست یا مرتب نشده پاسخ دهید.
برنامه های چندپخشی:
در حالی که پروتکل های انتقال قابل اعتماد مانند TCP محدود به استفاده از ارتباطات انتها به انتها هستند، UDP از اتصالات چندپخشی IP نیز پشتیبانی می کند. اگر قرار است برنامه ای بتواند بسته های IP را به طور کارآمد و سریع برای بسیاری از گیرندگان همزمان ارسال کند، UDP مبنای مناسبی ایجاد می کند.
برنامه های بلادرنگ:
UDP همچنین به عنوان یک پروتکل حمل و نقل برای سرویس هایی که با الزامات بلادرنگ کار می کنند – مانند انتقال صدا یا تصویر مناسب است. آنها باید بتوانند تا حد زیادی انتقال، دریافت و بازتولید جریان های داده را خودشان کنترل کنند، که به راحتی با انتقال UDP بدون اتصال امکان پذیر است.
پروتکل UDP چیست
ترجمه شده توسط سایت دریای شرق از سایت
کپی بدون ذکر نام و لینک سایت دریای شرق ممنوع است !
