UDP, o User Datagram Protocol, è un elemento fondamentale del quadro di comunicazione di Internet. Consente ai computer di inviare messaggi, noti come datagrammi, ad altri sistemi su un computer IP rete senza richiedere comunicazioni preventive per impostare canali di trasmissione o percorsi dati speciali.
Che cos'è l'UDP (Protocollo Datagram Utente)?
UDP è uno dei protocolli principali della Internet Protocol Suite, utilizzato insieme al Transmission Control Protocol (TCP). Viene utilizzato su Internet per trasmissioni sensibili al fattore tempo come la riproduzione di video o i giochi. È un protocollo più semplice, senza connessione, in cui i meccanismi di controllo e tracciamento degli errori sono minimi o assenti. Questa assenza consente velocità di trasferimento dati più elevate, sebbene aumenti anche il rischio di errori e perdita di dati.
UDP non garantisce né che la destinazione riceva tutti i dati inviati né confermi l'ordine dei pacchetti di dati, rendendolo meno affidabile ma più efficiente per alcune applicazioni in cui la velocità è più critica della precisione.
Funzionalità UDP
Ecco alcune caratteristiche chiave di UDP:
- Comunicazione senza connessione. UDP non stabilisce una connessione prima dell'invio dei dati.
- Velocità. Offre un ritardo minimo nella trasmissione dei dati.
- EFFICIENZA. È adatto per applicazioni che richiedono la trasmissione rapida di piccole quantità di dati.
- Nessuna correzione degli errori. Non recupera i pacchetti persi né gestisce l'ordine dei pacchetti, basandosi su applicazione per gestire queste preoccupazioni.
- Non bloccante. UDP consente alle applicazioni di continuare a funzionare anche se alcuni datagrammi vengono persi.
Come funziona l'UDP?
UDP (User Datagram Protocol) funziona in modo semplice ed efficiente, enfatizzando la velocità piuttosto che l'affidabilità nella trasmissione dei dati. Ecco una ripartizione di come funziona UDP:
- Creazione di pacchetti. Il processo inizia con un'applicazione che desidera inviare dati. Questi dati sono divisi in blocchi più piccoli, noti come datagrammi. Ogni datagramma UDP contiene sia il payload dei dati che un'intestazione con le informazioni di indirizzamento necessarie, inclusi i numeri di porta di origine e destinazione, la lunghezza del datagramma e un checksum per verificare l'integrità dei dati.
- Nessuna creazione di connessione. A differenza del TCP, l'UDP non stabilisce una connessione prima dell'invio dei dati. Non esiste alcun handshake tra le parti mittente e ricevente, il che elimina il ritardo causato dalle procedure di configurazione.
- Trasmissione dati. Una volta che il datagramma è pronto, viene consegnato al livello di rete IP, che incapsula il datagramma UDP all'interno di un pacchetto IP e lo invia alla destinazione. Lo stesso UDP non tiene traccia del datagramma dopo l'invio: invia semplicemente i dati.
- Controllo degli errori minimo. All'estremità ricevente, il livello del protocollo UDP elabora i datagrammi ricevuti. Ciò comporta il controllo di checksum per garantire che i dati non siano danneggiati. Tuttavia, se un checksum fallisce, il pacchetto viene eliminato silenziosamente. UDP non tenta di inviare nuovamente i dati.
- Nessuna garanzia o affidabilità dell'ordine. UDP non garantisce che i datagrammi arrivino nell'ordine in cui sono stati inviati e nemmeno garantisce che arrivino del tutto. È responsabilità dell'applicazione che utilizza UDP gestire questi problemi, se necessario.
- Gestione dei dati in entrata. Le applicazioni che utilizzano UDP sono generalmente progettate per gestire perdite o riordino dei datagrammi. Ad esempio, un'applicazione di streaming video potrebbe semplicemente ignorare un pacchetto mancante, mentre un'applicazione più interattiva potrebbe implementare i propri metodi per richiedere la ritrasmissione.
Casi d'uso dell'UDP
Grazie alla sua semplicità e alla mancanza di gestione della connessione, UDP è significativamente più veloce ed efficiente per le applicazioni che possono tollerare una certa perdita di dati, come streaming video, giochi online e voice over IP (VoIP). Questa efficienza lo rende un protocollo cruciale nelle comunicazioni in tempo reale in cui la latenza è una preoccupazione fondamentale. UDP è particolarmente utile in questi casi d'uso:
- Streaming video e audio. Viene utilizzato quando i pacchetti mancanti sono preferibili ai ritardi (ad esempio, trasmissioni in diretta).
- Gaming. Fornisce comunicazioni in tempo reale veloci ed efficienti necessarie per i giochi multiplayer online.
- Ricerche DNS. Trasmette rapidamente piccoli pacchetti di query e risposte.
- Dispositivi IoT. Invia piccoli pacchetti di dati da migliaia di dispositivi con potenza di elaborazione inferiore e inferiore larghezza di banda.
- VOIP. Consente una trasmissione veloce ed efficiente di dati vocali, tollerando piccole perdite di pacchetti che sono meno evidenti nella comunicazione vocale ma riducono significativamente la latenza e migliorano la qualità delle chiamate.
UDP contro TCP
Il confronto tra UDP e TCP aiuta a evidenziare i loro usi appropriati.
- Inizio della forma
| TCP (Transmission Control Protocol) | UDP (Protocollo Datagram Utente) | |
| Affidabilità | Garantisce la consegna e l'ordine dei pacchi. | Non garantisce la consegna del pacco o l'ordine. |
| Configurazione della connessione | Richiede una stretta di mano per stabilire una connessione, che può introdurre ritardi. | Invia i dati senza la necessità di stabilire una connessione, quindi senza ritardi. |
| Caso d'uso | Più adatto per applicazioni in cui l'integrità dei dati e l'ordine sono cruciali (ad es. filetto trasferimenti). | Preferito per applicazioni in tempo reale in cui la velocità è fondamentale (ad es. streaming live, giochi online). |
| Costi indiretti | Ha un sovraccarico maggiore a causa dei suoi meccanismi per garantire l'affidabilità e l'ordine dei dati. | Ha meno spese generali, riducendo la quantità di dati inviati in rete. |
