UDP protokoll

UDP (User Datagram Protocol) är ett transportprotokoll som används i IP-nätverk för att skicka datagram, vilket är små enheter av data, utan att etablera en förbindelse mellan avsändaren och mottagaren. UDP är ett förbindelselöst protokoll, vilket innebär att det inte har någon inbyggd mekanism för att garantera tillförlitlig dataöverföring, återsändningar eller flödeskontroll.

UDP fungerar genom att avsändaren segmenterar data i datagram och tillägger en UDP-header till varje datagram. UDP-headern innehåller nödvändig information för att routa datagrammet till rätt destination och port. Den består av fyra fält:

Bild 1: UDP header
  • Source Port: Porten är ett 16-bitars fält som identifierar avsändarapplikationen eller processen på den sändande enheten. Källporten används för att skapa en unik identifiering för att särskilja olika dataströmmar som skickas från samma avsändaradress. När en UDP-datagram skickas från en avsändarapplikation, tilldelas den en specifik källport av operativsystemet eller applikationslagret. Det kan vara en slumpmässigt vald port eller en förutbestämd port för en viss applikation. Källporten är viktig eftersom den används av mottagarapplikationen för att skicka svar eller svara på rätt port.
  • Destination Port: är också ett 16-bitars fält som används för att ange porten för den mottagande applikationen eller processen på den destinationsenhet som datagrammet är avsett för. När en avsändarapplikation skapar ett UDP-datagram, specificerar den en destinations port för att ange vilken applikation eller tjänst som ska ta emot datagrammet på den mottagande enheten. När UDP-datagrammet når destinationsenheten, tittar den mottagande applikationen på destinations porten för att identifiera vilken applikation som datagrammet är avsett för. På så sätt kan den riktade applikationen ta emot och bearbeta datagrammet på rätt sätt. Destinations porten kan vara en förutbestämd port för en specifik applikation eller en port som tilldelas dynamiskt av operativsystemet när applikationen startar.
  • Length: är ett 16-bitars fält som indikerar den totala längden av UDP-datagrammet, inklusive UDP-headern och data. Fältet anger antalet oktetter (bytes) i datagrammet. Längden inkluderar både längden på UDP-headern (8 byte) och längden på den faktiska datan som transporteras. Genom att använda längdsfältet kan mottagaren korrekt extrahera och bearbeta datan från det mottagna UDP-datagrammet.Det är viktigt att notera att längden i UDP-header inkluderar även längden av eventuella nollbyte-paddningar som kan användas för att justera datagrammet till en multipel av 8 byte om det behövs.

    Genom att utvärdera längdsfältet kan mottagaren kontrollera att det mottagna datagrammet är komplett och inte skadat. Om längden som anges i header inte stämmer överens med den faktiska längden av datagrammet kan det indikera att något fel har inträffat under överföringen.

  • Checksum: används för att verifiera integriteten hos UDP-segmentet. Det används för att upptäcka eventuella fel eller korruptionsproblem under överföringen. Checksum-värdet beräknas genom att utföra en checksum-beräkning på hela UDP-segmentet, inklusive UDP-header och eventuell payload-data. Mottagaren utför en liknande beräkning och jämför det beräknade checksum-värdet med det mottagna checksum-värdet. Om checksum-värdena inte matchar indikerar det att segmentet kan ha blivit korrumperat under överföringen. I sådana fall kan segmentet förkastas för att undvika att felaktiga data används. Checksum-mekanismen i UDP hjälper till att öka tillförlitligheten hos UDP-överföringar genom att upptäcka eventuella fel. Dock ska det noteras att UDP i sig inte har mekanismer för att återförsända eller korrigera felaktiga segment, så det är upp till applikationen att hantera eventuella felkontroll och felkorrigering vid behov.

Trots att UDP saknar vissa säkerhetsmekanismer är det fortfarande användbart för många applikationer. Det används ofta för realtidsapplikationer där snabb överföring av data är viktigare än att garantera att varje datapaket når fram. Exempel på sådana applikationer inkluderar röst- och videokommunikation, strömning av media och spel. Här nedan en kort lista på applikationer som använder UDP:

Användningsområde

UDP används ofta i situationer där det är viktigt att ha snabb och effektiv dataöverföring utan att behöva hantera overheaden av en förbindelseorienterad protokoll som TCP. UDP används för applikationer där förlust av några datapaket inte är avgörande, till exempel:

  • Domain Name System (DNS)
  • Simple Network Management Protocol (SNMP)
  • Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
  • Routing Information Protocol (RIP)
  • Trivial File Transfer Protocol ( TFTP )
  • Online-spel
  • DNS (Domain Name System): Används för att översätta domännamn till IP-adresser.
  • SNMP (Simple Network Management Protocol): Används för fjärrhantering och övervakning av nätverksenheter.
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Används för att tilldela IP-adresser och nätverkskonfiguration till enheter i nätverket.
  • RIP (Routing Information Protocol): Används för att utbyta routinginformation mellan routrar i ett IP-nätverk.
  • TFTP (Trivial File Transfer Protocol): Används för enkel och snabb filöverföring.
  • Online-spel: UDP används ofta för realtidskommunikation mellan spelklienter och spelserver för att minska latensen.

Det är viktigt att notera att säkerhetsfunktioner kan implementeras på applikationsnivå ovanpå UDP om det behövs. Applikationer kan använda egna mekanismer för felkontroll, flödeskontroll och hantering av förlorade eller duplicerade paket om det är nödvändigt för deras specifika behov.