User Datagram Protocol – فروشگاه شبکه کالا

با سلام خدمت شما دوستان عزیز و همراهان همیشگی شبکه کالا ، امروز میخواهیم درباره قسمت دوم پروتکل‌ UDP صحبت کنیم. این پروتکل از اجزای اصلی پروتکل اینترنت است. و مخفف کلمه آن(User DataGram Protocol) است. در ادامه می پردازیم به ساختار این پروتکل.

ساختار پروتکل UDP :

شبکه کالا : در این پروتکل UDP که کوچک ترین پروتکل مبتنی بر ارسال پیام یا داده یا اطلاعات به لایه انتقال است، که جزئیات آن در RFC 768 آورده شده‌است.

این پروتکل هیچگونه ضمانتی برای ارسال پیام به پروتکل لایه بالاتر را نمی‌دهد و پروتکل‌هایی هم که از UDP استفاده می‌کنند.

هیچ حالتی از پیام ها یا داده یا اطلاعات را ارسال می کنند نگه نمی‌دارند. به همین دلیل، UDP را پروتکل پک داده غیر امن گفته می شود.

در ادامه این پروتکل UDP بررسی برنامه از طریق شماره پورت و بررسی یکپارچگی با استفاده سرایند و بخش داده‌ای را فراهم می‌آورد.

اگر مطمئن بودن انتقال موردنظر باشد، بایستی این امکان در برنامه کاربر ایجاد شود.شماره پورت مبدأ شماره پورت مقصد 32 طول چک ‌سام 64 داده است.

در اینجا UDP داده‌ها را در قالب قطعات(Segment) ارسال می‌کند، که در ابتدای آن‌ها 8 بایت سرآیند و سپس داده‌های لایه کاربرد قرار می‌گیرد.

دو ردیف شماره پورت به منظور شناسایی نقاط پایانی پروسه‌های نهایی و در سیستم های مبدا و مقصد به کار می‌آیند.

وقتی یک پک UDP از راه می‌رسد، محتوای آن متصل به شماره پورت مقصد، تحویل داده می‌شود.

عمل اتصال به یک پورت از طریق تابع اولیه BIND انجام می‌شود که عملکرد قواعد به یک پورت در TCP و UDP تفاوتی ندارد بلکه در حقیقت، آنچه که UDP در مقایسه با IP معمولی اضافه‌تر دارد،پورتهای مبدا و مقصد هستند.

بدون ردیف ها مربوط به پورت، لایه انتقال نمی‌داند که با یک پک چه کار کند. با این ردیف ها، داده را به درستی تحویل برنامه مربوط میدهند.

برای اینکه بتوانیم برای برنامه مرکز پاسخی بدهیم به شماره پورت مرکز نیاز داریم. بدین منظور محتوای ردیف پورت مرکز از پک ورودی، در ردیف پورت مقصد از بسته خروجی، کپی و ارسال می‌شود.

بدین ترتیب فرستنده پاسخ داده و تحویل گیرنده بسته را مشخص می‌کند.

دسته بندی پروتکل UDP دارای 4 ستون و طول هر کدام 2 بایت (16 بیت) و استفاده از دو تای آن‌ها در IPv4 اختیاری است که در IPv6 تنها استفاده از شماره پورت مبدا اختیاری می‌باشد.

اگر چه تمام میزان ترافیک UDP یک بخش کوچکی از همه ترافیک شبکه است اما تعدادی از کاربردهای کلیدی در لایه بالاتر لایه کاربردی شبیه DNS و SNMP ، پروتکل مدیریت شبکه ساده از پروتکل UDP استفاده می نمایند.

تعریف چک سام در پروتکل UDP :

کدهایی که حاصل جمع داده‌ها و یک شبه فرایند فرضی (Pseudoheader) است. قالب شبه سرآیند فرضی در آمده ‌است.

برای محاسبه این کد ابتدا چک ‌سام را صفر فرض می‌شود و در صورت فرد بودن تعداد بایت ها به تعدادی صفر
بی مورد به انتهای داده‌ها اضافه می شود تا تعداد بایت ها زوج شود.

الگوریتم محاسبه چک‌سام بسیار ساده است، مجموعه بایت ها به صورت کلمات 16 بیتی یعنی دو بایت دو بایت با هم جمع شده و حاصل جمع به صورت متمم 1 (One’s Complement) منفی می‌شود و درون چک‌ سام قرار می‌گیرد.

نتیجه وقتی در گیرنده این محاسبه بر روی کل قطعه شامل کد چک‌سام انجام می‌شود نتیجه آن باید صفر باشد. در غیر اینصورت داده‌ها قابل اطمینان و سالم نیستند.

شبکه کالا

درباره پروتکل UDP :

از پروتکل UDP برای ارسال پیام استفاده می شود که به اختصار به آن دیتا گرام ( Data Gram ) میگویند.

این پروتکل میتواند بدون ارتباط با مقصد های قبلی خود ارسال داده های خود را انجام دهد. و در استاندارد RFC 768 تعریف شده‌است.

برنامه‌های UDP از سوکت های داده برای برقراری ارتباطات بین کاربر به کاربر استفاده می‌شود.

برنامه یک سوکت را در آخر پک انتقال داده را می‌چسباند، که ترکیبی از آی‌پی آدرس و شماره پورت است.

ورودی پورت یک ساختار نرم‌افزاری است که با یک عدد ۱۶ بیتی به نام شماره پورت شناسایی می‌شود. شماره پورت عددی بین ۰ تا ۶۵٬۵۳۵ است.

اما اگر پردازش ارسال‌کننده اجازه دریافت پیام را نداشته باشید مجاز است که از این پورت استفاده کند.

درUDP برای انتقال صحیح و ساده از روش هایی همچون :

ایجاد قابلیت اطمینان (Reliability) و مرتب‌سازی و یکپارچه‌سازی داده‌ ها استفاده می کنند.

پس UDP سرویسی ناامن را ارائه میدهند و ممکن است بسته های داده‌ به هم ریخته و تکراری بوده یا بدون اطلاع قبلی غیر قابل دسترسی باشند.

این پروتکل تشخیص می‌دهد که خطا و درست آن با توجه به نوع کاربردی که دارد لازم است یا نه را اجرا میکند.

به خاطر همین این کار هیچ باری برای شبکه نخواهد داشت. برنامه‌هایی که به زمان حساس هستند از این پروتکل استفاده می‌کنند.

زیرا از بین رفتن داده ها یا اطلاعات خیلی بهتر از منتظر ماندن برای اطلاعات است. پس می توان گفت استفاده از این پروتکل برای سیستم ها و شرکت ها خیلی مناسب و صحیح به حساب می آید.

اگر کاربر یا شرکتی نیاز به برنامه ای برای تشخیص و تصحیح مشکلات داشته باشند می توان پروتکل های TCP و SCTP را پیشنهاد داد.

اگر بخواهیم شبکه جهانی وب را بدون در نظر گرفتن این پروتکل در نظر بگیریم، برای انواع سرور هایی که پاسخ سرچ کلاینت ها را میدهند، می تواند مفید باشد .

پروتکل UDP بر خلاف TCP، با شبکه‌های توزیع و شبکه‌های چند گانه تفاهم کامل دارند.

انواع برنامه هایی که از پروتکل UDP استفاده می‌کنند:

برنامه‌های معمول شبکه که از UDP استفاده می‌کنند:

DNS یا Domain Name System)(Streaming Media

IPTV

VoIP

TFTP یا (Trivial File Transfer Protocol)

انواع دسته بندی پورت ها :

پورت های عمومی از شماره ۰ تا ۱۰۲۳ برای سرویس‌های شناخته شده و آزاد.

پورت های مخصوص از شماره ۱۰۲۴ تا ۴۹٬۱۵۱ پورت‌های ثبت شده هستند و برای سرویس‌های مخصوص IANA در نظر گرفته شده‌اند.

پورت های دینامیکی از شماره ۴۹٬۱۵۲ تا ۶۵٬۵۳۵ پورت‌های دینامیکی هستند که به‌طور رسمی برای سرویس خاصی در نظر گرفته نشده‌اند و می‌توان برای هر منظوری استفاده کرد.

کاربرد پروتکل UDP :

مناسب برای ارتباطات و برای پخش اطلاعات .

برای راه اندازی خودکار (bootstrapping)، مناسب است مانند DHCP و FTP.

این کاربرد Data Gram را به وجود می آورد که برای دیگر مدل های پروتکل مثل IP tunneling و Remote Procedure Call و NFS مناسب است.

سرویس انتقال داده یا اطلاعات است که برای مواردی مثل DNS و Network Time Protocol استفاده می شود.

مناسب برای کاربران به تعداد نفرات زیاد ، مانند برنامه های streaming media مثل IPTV است .