User Datagram Protocol : architecture, fonctionnement et ses applications

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Le protocole de datagramme utilisateur (UDP) dans les réseaux informatiques a été développé en 1980 par David P. Reed. Il s'agit d'un protocole standard et fait partie du Protocole TCP/IP Sur internet. Ce protocole permet simplement aux applications des ordinateurs de transmettre les messages sous forme de datagrammes d'un ordinateur à l'autre sur le réseau IP (Internet Protocol). Cet UDP est un protocole de communication alternatif au protocole de contrôle de transmission. Ce protocole fournit un ensemble de règles comme un TCP qui régit la manière dont les informations doivent être échangées sur Internet. Cet article donne un aperçu de UDP ou protocole de datagramme utilisateur – travailler avec des applications.


Qu'est-ce que le protocole de datagramme utilisateur ?

La protocole de communication qui est utilisé pour établir des connexions fiables et avec moins de latence entre les applications Internet est connu sous le nom de protocole de datagramme utilisateur ou UDP. Le protocole UDP est particulièrement sélectionné pour les applications sensibles au temps telles que la lecture de vidéos, les jeux, etc. Ce protocole accélère la communication car il n'utilise pas plus de temps pour établir une connexion solide via la destination avant de transmettre les données.



UDP utilise les services IP pour fournir le meilleur mécanisme de livraison. Dans ce protocole, le récepteur ne produit pas d'acquittement de paquet reçu et séquentiellement, l'expéditeur ne reste pour aucun acquittement de paquet transmis. Cette erreur rendra donc ce protocole peu fiable et plus facile à traiter.

Fonctionnalités

La caractéristiques du protocole de datagramme utilisateur inclure les éléments suivants.



  • Ce n'est pas un protocole orienté connexion.
  • La livraison des données n'est pas garantie.
  • Ce protocole est très simple et approprié pour les communications basées sur les requêtes.
  • Il transmet les paquets en grande quantité.
  • Un datagramme UDP est utilisé dans DNS, NFS, TFTP, SNMP, etc.
  • Ce protocole convient aux données circulant dans une seule direction.
  • Il ne fournit pas de mécanisme de contrôle de congestion.
  • Il convient aux applications de streaming telles que le streaming multimédia, la VoIP, etc.
  • Pas de congestion ou de contrôle de flux, de sorte que l'expéditeur peut saturer la mémoire tampon du destinataire.
  • Il ajoute un adressage de processus à processus et une somme de contrôle à IP.
  • Il est utilisé une fois que le socket est ouvert en mode datagramme.
  • Pour le transfert de données, un protocole de verrouillage est nécessaire avec UDP.

Les caractéristiques

La caractéristiques du protocole de datagramme utilisateur inclure les éléments suivants.

  • Ce protocole est une variable ainsi qu'un protocole de type sans connexion.
  • C'est presque un protocole nul.
  • Ce protocole est bon lorsque le flux de données est dans une seule direction.
  • En utilisant ce protocole, aucun mécanisme de contrôle de congestion n'est fourni.
  • Ce protocole fournit des services de transport minimum.
  • UDP est un protocole sans état.
  • Les datagrammes UDP utilisent un chemin similaire et arrivent dans le bon ordre à la destination.
  • Les applications UDP sont toujours considérées comme non fiables.
  • UDP fournit simplement des données au réseau une fois que la destination est prête à recevoir les données.

Architecture du protocole de datagramme utilisateur

Les paquets de protocole de datagramme utilisateur sont normalement appelés datagramme utilisateur et la taille de l'en-tête est fixe, c'est-à-dire 8 octets. Discutons du format de datagramme utilisateur. L'en-tête d'UDP comprend quatre champs, le numéro de port source, le numéro de port de destination, la longueur totale et la somme de contrôle, chaque champ étant décrit ci-dessous.

  Format d'en-tête du protocole de datagramme utilisateur
Format d'en-tête du protocole de datagramme utilisateur
  • Le numéro de port source est une information de 16 bits qui reconnaît quel port va transmettre le paquet.
  • Le numéro de port de destination reconnaît simplement quel port va autoriser les données qui sont des données 16 bits utilisées pour identifier le service au niveau de l'application sur la machine de destination.
  • La longueur est un champ de 16 bits qui identifie toute la longueur du paquet UDP qui comprend l'en-tête. Ainsi, la valeur minimale serait de 8 octets car la taille de l'en-tête est de 8 octets.
  • La somme de contrôle est un champ de 16 bits, qui vérifie si les données sont correctes ou non car il y a un risque que les données puissent être détruites pendant la transmission. Ainsi, la somme de contrôle est un champ facultatif, cela dépend donc principalement de l'application, qu'elle ait besoin d'écrire la somme de contrôle ou non.

S'il ne souhaite pas écrire la somme de contrôle, tous les 16 bits sont ensuite laissés sur '0'. Dans ce protocole, le champ de somme de contrôle est donné à l'ensemble du paquet, c'est-à-dire la partie en-tête et données, mais le champ de somme de contrôle dans IP est appliqué uniquement au champ d'en-tête.

Comment fonctionne le protocole de datagramme utilisateur ?

Le protocole de datagramme utilisateur utilise IP pour obtenir un datagramme d'un PC à un autre. Ce protocole fonctionne en collectant des données dans un paquet UDP et en incluant ses propres données d'en-tête dans le paquet. Ainsi, ces données incluent à la fois la source et les ports de destination IP sur lesquels converser, la longueur du paquet et une somme de contrôle. Une fois que les paquets UDP sont résumés dans un paquet IP, ils sont envoyés vers leurs destinations.

Contrairement à TCP, ce protocole ne se connecte pas directement à l'ordinateur récepteur, il ne donne donc pas l'assurance de transmettre les paquets vers les bonnes destinations, mais il transmet les données et dépend des périphériques parmi les ordinateurs émetteurs et récepteurs. obtenir les données correctement.

La plupart des applications attendent les réponses qu'elles supposent recevoir à la suite des paquets envoyés via UDP. Ainsi, si une application ne reçoit pas de réponse à un moment donné, l'application transmet à nouveau le paquet ou arrête d'essayer.

Ce protocole utilise un modèle de transmission simple qui ne contient pas de dialogues d'établissement de liaison pour assurer l'ordre, la fiabilité ou l'intégrité des données. En conséquence, le service de ce protocole est irresponsable, de sorte que les paquets peuvent apparaître en panne, présenter des doublons ou disparaître sans avertissement.

Différence N/B TCP vs UDP

La différence entre TCP et UDP comprend ce qui suit.

TCP

UDP

TCP utilise une connexion établie pour transmettre des données. UDP est un protocole sans connexion.
Ce protocole est fiable. Ce protocole n'est pas fiable.
Il est capable de séquencer les données. Il n'est pas capable de séquencer les données.
Il fournit le mécanisme de vérification des erreurs étendues. Il dispose d'un mécanisme de base de vérification des erreurs avec des sommes de contrôle.
Sa vitesse est plus lente que UDP. Sa vitesse est plus rapide que TCP.
Il ne prend pas en charge la diffusion. Il prend en charge la diffusion.
Dans ce protocole, il existe une possibilité de retransmission du paquet perdu. Il n'y a aucune possibilité de retransmission de paquets perdus.
Il a une connexion de flux d'octets. Il a une connexion de flux de messages.
Il a 20 à 60 longueurs d'en-tête variables. Il a une longueur d'en-tête fixe de 8 octets.
Le poids de TCP est lourd. Le poids de l'UCP n'est pas lourd.
Ce protocole utilise des techniques d'établissement de liaison telles que ACK, SYN et SYN-ACK. Il n'utilise aucune technique de prise de contact.
Ce protocole est utilisé par FTP , SMTP, HTTP et HTTP. Ce protocole est utilisé par DHCP, DNS, TFTP, RIP,  VoIP et SNMP.
La surcharge est élevée par rapport à UDP. La surcharge est très faible par rapport à TCP.

Avantages et inconvénients

La avantages de l'UDP inclure les éléments suivants.

  • En utilisant ce protocole, la transmission de multidiffusion et de diffusion est possible.
  • UDP utilise la bande passante très efficacement car il y a une petite surcharge de paquets.
  • UDP est très rapide.
  • Il n'y a pas de mise en mémoire tampon ni de numérotation des paquets.
  • Il n'y a aucune exigence de poignée de main.
  • Il n'y a pas de contrôle de congestion, il est donc utilisé pour les applications en temps réel.
  • Ce protocole utilise une somme de contrôle sur tous les paquets pour détecter les erreurs.
  • Ce protocole peut également être utilisé dans des événements où un seul paquet de données doit être échangé entre les hôtes.

La inconvénients de l'UDP inclure les éléments suivants.

  • Le protocole UDP est un protocole de transport non fiable et sans connexion.
  • Ce protocole n'utilise aucun contrôle d'erreur. Par conséquent, si ce protocole détecte une erreur dans le paquet reçu, il le supprime silencieusement.
  • Il n'y a pas de mécanisme de contrôle de la congestion et du flux.
  • Il n'y a pas de livraison garantie.
  • Le protocole de datagramme grand public souffre principalement de perte de paquets.
  • UDP entraîne une perte de données.
  • Les routeurs sont quelque peu négligents par ce protocole, ils ne le retransmettent donc jamais s'il plante.

Applications/utilisations du protocole de datagramme utilisateur

La applications ou utilisations du protocole de datagramme utilisateur inclure les éléments suivants.

  • UDP est utilisé dans les applications urgentes et également par les serveurs qui répondent aux petites requêtes d'une plus grande base de clients.
  • Ceci est bien adapté aux diffusions par paquets, en particulier pour la transmission sur tout le réseau.
  • Il est également utilisé dans la voix sur IP, les jeux en ligne et les systèmes de noms de domaine.
  • Ce protocole est utilisé dans les applications réseau telles que les communications vocales, de jeu et vidéo.
  • Ceux-ci sont utilisés lorsqu'une transmission de données sans perte est requise.
  • Ce protocole est utilisé pour la multidiffusion car il prend simplement en charge la commutation de paquets.
  • UDP est utilisé dans les applications qui dépendent d'un échange de données fiable mais qui doivent inclure leurs propres techniques pour répondre aux paquets.
  • UDP est utilisé partout où la vitesse est essentielle plutôt que la fiabilité.

Ainsi, il s'agit de un aperçu du protocole de datagramme utilisateur – architecture, travail avec des applications. Les différentes opérations du protocole User Datagram incluent principalement les services sans contact, le contrôle de flux et d'erreurs, l'encapsulation et la désencapsulation. Les exemples de protocole de datagramme utilisateur sont ; jeux en ligne, visioconférence, VoIP (voix sur IP) et ADN (système de noms de domaine). Voici une question pour vous, que sont les ports UDP ?