15. Протокол udp, применение

UDP (User Datagram Protocol — протокол пользовательских датаграмм) — это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без установления соединения. В отличие от TCP, UDP не гарантирует доставку пакета. Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные для приложений, которым требуется большая пропускная способность линий связи, либо требуется малое время доставки данных.

Для вычисления максимальной длины данных в UDP-сообщении необходимо учесть, что UDP-сообщение в свою очередь является содержимым области данных IP-сообщения. Максимальная длина IP-сообщения (с учетом заголовка) равна 65535 октетов. Потому максимальная длина UDP-сообщения (за вычетом минимального IP-заголовка) равна 65535 − 20 = 65515 октетов. Длина заголовка UDP-сообщения равна 8 октетам, следовательно, максимальная длина данных в UDP-сообщении равна 65515 − 8 = 65507 октетов. На практике сообщения максимальной длины не используются — ограничиваются 8192 октетами данных.

Недостаточная надёжность протокола может выражаться как в потере отдельных пакетов, так и в их дублировании. UDP используется при передаче потокового видео, игр реального времени, а также некоторых других типов данных. Ненадёжность протокола UDP надо понимать в том смысле, что в случаях влияния внешних факторов, приводящих к сбоям, протокол UDP не предусматривает стандартного механизма повторения передачи потерянных пакетов. В этом смысле он настолько же надежен, как и протокол ICMP. Если приложению требуется большая надёжность, то используется протокол TCP или SCTP, либо реализуется какой-нибудь свой нестандартный алгоритм повторения передач в зависимости от условий.

Самый большой плюс UDP – многозначная доставка – данные доставляются сразу нескольким адресатам.

Структура UDP-заголовка:

1. Порт отправителя – 2 байта

2. Порт получателя – 2 байта

3. Длина UDP-датаграммы (UDP-заголовок + UDP-сообщение)

Для проверки того, что UDP-сообщение достигло пункта своего назначения, используется дополнительный псевдозаголовок (подзаголовок):

Структура UDP-подзаголовка:

1. IP отправителя – 4 байта

2. IP получателя – 4 байта

3. Нулевой байт

4. Поле протокола – 1 байт

5. Длина – 2 байта UDP-датаграммы

Псевдозаголовок не включается в UDP-сообщение. Он используется для расчета контрольной суммы перед отправлением сообщения и при его получении.

16. Протокол tcp. Заголовок, флаги

Протокол TCP работает непосредственно над протоколом IP (транспортный уровень) и использует для транспортировки своих блоков данных потенциально ненадежный протокол IP. Надежность передачи данных протоколом TCP достигается за счет того, что он основан на установлении логических соединений между взаимодействующими процессами. До тех пор пока программы протокола TCP продолжают функционировать корректно, а составная сеть не распалась на несвязные части, ошибки в передаче данных на уровне протокола IP не будут влиять на правильное получение данных.

Протокол IP используется протоколом TCP в качестве транспортного средства. Перед отправкой своих блоков данных протокол TCP помещает их в оболочку IP-пакета. При необходимости протокол IP осуществляет любую фрагментацию и сборку блоков данных TCP, требующуюся для осуществления передачи и доставки через множество сетей и промежуточных шлюзов.

Характеристики протокола TCP:

• Перед передачей данных протокол устанавливает соединение

• Полнодуплексная передача – есть 2 логических канала – входной и выходной

• Надежность – данные будут передаваться по очереди, от получателя ожидается подтверждение приема. Если такое уведомление не пришло, TCP-сегмент посылается повторно. На стороне получателя дублирующие сегменты отбрасываются.

• TCP рассматривает данные как байтовый поток

• Управление потоком со стороны отправителя и получателя

Структура TCP-сегмента: IP | TCP | данные IP = 20 байт; TCP + данные = 65515 байт; => данные = 65515 – 20 = 65495 байт

Структура TCP-заголовка:

1. Порт отправителя

2. Порт получателя

3. Номер последовательности

4. Номер подтверждения

5. Смещение данных

6. Зарезервировано

7. Флаги

8. Окно

9. Контрольная сумма

10. Указатель важности