UDP (User Datagram Protocol)

UDP (User Datagram Protocol)

UDP (User Datagram Protocol) est un protocole de communication qui est principalement utilisé pour créer des liens à faible latence et tolérants aux pertes entre les applications sur Internet. Il augmente la vitesse des transferts en permettant aux données d’être transférées avant qu’un consentement soit signé par la partie qui les reçoit. L’UDP convient donc aux communications sensibles au temps, telles que la voix sur IP (VoIP), les consultations de systèmes de noms de domaine (DNS), ainsi que la lecture audio ou vidéo. UDP est une alternative possible au protocole de contrôle de transmission (TCP).

UDP et TCP fonctionnent tous deux au-dessus du protocole IP et sont souvent appelés TCP/IP ou UDP/IP. Cependant, il existe des distinctions importantes entre eux. Par exemple, UDP permet la communication de processus à processus et TCP supporte la communication d’hôte à hôte. En outre, le TCP envoie des paquets individuels et est considéré comme un moyen de transport fiable. D’autre part, UDP envoie des messages, appelés datagrammes, qui sont considérés comme une méthode de communication « best effort », c’est-à-dire qu’ils ne garantissent pas la livraison des données et ne proposent pas de fonctions spéciales pour restaurer les messages perdus ou endommagés.

UDP offre deux fonctions qui ne sont pas fournies par la couche IP. Il offre des numéros de port pour distinguer les différentes demandes et, en outre, des capacités de surveillance pour s’assurer que les données sont arrivées en bon état.

TCP est devenu le protocole principal pour la majorité de la connectivité Internet en raison de sa capacité à diviser d’énormes ensembles de données en paquets plus petits ainsi qu’à vérifier et à renvoyer les paquets perdus et à les réassembler dans le bon ordre. Toutefois, ces services supplémentaires ont un coût en termes de latence et de surcharge de données.

À l’inverse, UDP est considéré comme un protocole sans connexion, car il ne nécessite pas la création d’un circuit virtuel avant le transfert de données. Le protocole de communication se contente d’envoyer des paquets, ce qui signifie qu’il présente une surcharge de bande passante et une latence moindres. Les paquets UDP peuvent emprunter différents itinéraires entre l’expéditeur et le destinataire et, par conséquent, certains paquets peuvent être perdus ou ne pas être reçus dans le bon ordre.

Caractéristiques du User Datagram Protocol

Le protocole User Datagram possède des caractéristiques qui le rendent idéal pour les applications qui peuvent supporter la perte de données. Par exemple :

• Il permet de déposer des paquets dans un ordre différent de celui dans lequel ils ont été envoyés et convient donc aux applications en temps réel dans lesquelles les retards pourraient être un problème.
• Il peut être utilisé pour prendre en charge des protocoles qui sont basés sur des transactions, comme le DNS ou le Network Time Protocol (NTP).
• C’est une bonne option dans les situations où un grand nombre d’utilisateurs sont connectés et où il n’est pas nécessaire d’utiliser la correction d’erreurs en temps réel, comme dans les jeux, les médias de streaming vidéo ou vocal, ou les conférences téléphoniques.

Composition de l’en-tête UDP

Le protocole UDP utilise des en-têtes pour regrouper les messages à transmettre via des connexions réseau. Les en-têtes UDP sont constitués des champs, ou paramètres, spécifiés par les spécifications techniques du protocole.

L’en-tête du protocole de datagramme utilisateur comporte quatre champs, chacun d’entre eux ayant une longueur de 2 octets. Ils sont les suivants :

• Numéro de port source qui est le numéro de port de l’expéditeur ;
• numéro du port de destination qui est le numéro du port du datagramme ; numéro du port de destination ;
• longueur en octets de l’en-tête UDP et de toute autre donnée encapsulée longueur, la longueur en octets de l’en-tête UDP et de toute donnée encapsulée
  qui est utilisée dans le contrôle d’erreur qui est une exigence dans IPv6 et est facultatif dans IPv4.

Format de l’en-tête UDP

Les quatre champs de l’en-tête UDP sont : le port d’origine, le port de destination, la longueur UDP et la somme de contrôle
Fonctionnement de l’UDP
L’UDP utilise le protocole IP pour transmettre des données entre un ordinateur et un autre. L’UDP fonctionne en convertissant les informations en un paquet UDP, puis en ajoutant des informations d’en-tête supplémentaires dans le paquet. Les informations d’en-tête comprennent les ports source et destination utilisés pour communiquer, la taille du paquet et la somme de contrôle. Les paquets UDP sont ensuite enveloppés dans un paquet IP et livrés à leur destination prévue.

Contrairement au TCP, l’UDP ne garantit pas que les paquets seront livrés à la bonne destination. Cela signifie que l’UDP ne se connecte pas directement à l’ordinateur qui le reçoit comme le fait le TCP. Au lieu de cela, il transmet les données et s’appuie sur les dispositifs qui relient les ordinateurs émetteurs et récepteurs pour s’assurer que les données arrivent exactement là où elles doivent être.

La majorité des applications qui utilisent UDP attendent les réponses attendues dans le cadre du protocole de communication pour envoyer des paquets. Si une application ne reçoit pas de réponse dans un délai déterminé, elle renvoie le paquet ou cesse d’essayer.

UDP utilise un modèle de transmission simple qui n’inclut pas de dialogues de poignée de main pour garantir la fiabilité, l’ordre ou l’intégrité des données. Cela signifie que le service UDP n’est pas fiable et que les paquets peuvent arriver en mauvais état ou sembler contenir des doublons, ou encore disparaître sans avertissement.

Bien que cette méthode de transmission ne garantisse pas que les données envoyées seront livrées à la destination prévue, elle a un coût d’exploitation faible et est populaire auprès des services qui n’ont pas nécessairement besoin de fonctionner pour la première fois.

Applications de l’UDP

L’UDP peut être utilisé dans des programmes qui nécessitent un transfert de données sans perte, à condition que l’application soit configurée pour gérer le processus de renvoi des paquets perdus ainsi que l’élimination correcte des paquets reçus. Cette technique peut augmenter la vitesse de transfert des données pour les fichiers volumineux par rapport au TCP.

Dans le modèle de communication OSI (Open Systems Interconnection), UDP, comme TCP, se trouve à la couche 4, qui est la couche de transport. UDP est utilisé en conjonction avec des protocoles de plus haut niveau pour aider à gérer la transmission de données, tels que le protocole de transfert de fichiers triviaux (TFTP), le protocole de diffusion en temps réel (RTSP) et le protocole de gestion de réseau simple (SNMP).

UDP est un protocole parfait à utiliser pour les applications où la latence perçue est cruciale, comme les jeux, la vidéo et les communications vocales, où la perte de données peut se produire sans affecter la qualité perçue. Dans certaines situations, des stratégies de correction d’erreurs sont utilisées pour améliorer la qualité de l’audio et de la vidéo en dépit de certaines pertes.

UDP est également utilisé pour les applications qui dépendent de la fiabilité de l’échange de données, mais qui ont besoin de leur propre méthode de traitement des paquets. Ces services sont avantageux car ils ne sont pas liés à des modèles fixes pour garantir l’exactitude et l’exhaustivité des paquets de données envoyés. Les utilisateurs peuvent choisir la réponse à apporter aux données qui ne sont pas exactes ou les trier.

UDP est également un bon choix pour la multidiffusion puisqu’il permet la commutation de paquets. En outre, l’UDP est utilisé pour certains protocoles de mise à jour de routage comme le Routing Information Protocol (RIP).

UDP peut être utilisé dans des applications où la vitesse est plus importante que la fiabilité. Par exemple, il peut être conseillé d’utiliser UDP dans un programme qui envoie des données à partir d’une acquisition rapide, où il est courant de perdre quelques points de données.

TCP et UDP

TCP et UDP font tous deux partie de la suite de protocoles TCP/IP, qui comprend une série de protocoles permettant de communiquer sur les réseaux.

Un tableau illustrant les distinctions entre UDP et TCP
Les caractéristiques d’UDP sont les suivantes : Les caractéristiques d’UDP sont les suivantes :

• C’est un protocole qui ne nécessite pas de connexion.
• Il est utilisé pour fournir de la VoIP ainsi que des jeux, du streaming vidéo et des diffusions en direct.
• Il est plus rapide et nécessite moins de ressources.
• Les paquets peuvent ne pas arriver dans un ordre précis.
• Il permet également de perdre des paquets – l’expéditeur ne peut pas déterminer si un message a été reçu.
• Il est mieux adapté aux applications qui nécessitent une transmission rapide et fiable, comme les jeux.

Les caractéristiques de TCP sont telles qu’elles sont :

• C’est un protocole de connexion.
• C’est aussi le protocole le plus populaire sur Internet.
• Il garantit que pas un seul paquet n’est perdu et que toutes les données transmises parviendront à la personne qui doit les recevoir.
• Il envoie les paquets dans un ordre spécifique pour permettre de les assembler facilement.
• Il est plus lent et nécessite plus de ressources.
• Son en-tête est plus gros que celui d’UDP.

Il est plus adapté aux applications qui nécessitent une grande fiabilité et le temps de transmission n’est pas aussi important.