User Datagram Protocol

Beschreibung

Funktionsweise

Eigenschaften

Eigenschaften

UDP-Datagramm

Anhang

Pseudo-Header

Siehe auch

IPv4

IPv6

Dokumentation

Links

RFC

Weblinks

User Datagram Protocol (UDP) - minimales, verbindungsloses Netzwerkprotokoll der Transportschicht der Internetprotokolle

UDP im TCP/IP-Referenzmodell
Anwendung	DNS		DHCP		…
Transport	UDP
Internet	IP (IPv4, IPv6)
Netzzugang	Ethernet	TokenBus	TokenRing	FDDI	…

UDP ermöglicht Anwendungssoftware Anwendungen den Versand von Datagramm en in Internet Protocol IP-basierten Rechnernetzen

Die Entwicklung von UDP begann 1977, als man für die IP-Telefonie|Übertragung von Sprache ein einfacheres Protokoll benötigte als das bisherige verbindungsorientierte Transmission Control Protocol TCP
Es wurde ein Protokoll benötigt, das nur für die Adressierung zuständig war, ohne die Datenübertragung zu sichern, da dies zu Verzögerungen bei der Sprachübertragung führen würde
Internetprotokollfamilie
Verbindungslose Übertragungvon Daten über das Internet

UDP verwendet Port (Protokoll)Ports, um versendete Daten dem richtigen Computerprogramm Programm auf dem Zielrechner zukommen zu lassen

Dazu enthält jedes Datagramm die Port Nummer des Dienstes, der die Daten erhalten soll
Diese Erweiterung der Host-zu-Host-Übertragung des Internets Protokoll auf eine Prozess-zu-Prozess-Übertragung wird als Anwendungsmultiplexen und -demultiplexen bezeichnet
Zusätzlich bietet UDP die Möglichkeit einer Integritätsüberprüfung an, indem eine Prüfsumme mitgesendet wird
Dadurch können fehlerhaft übertragene Datagramme erkannt und verworfen werden

UDP ist eine Nachrichtenverbindung verbindungsloses

Das bedeutet, es gibt keine Garantie, dass ein einmal gesendetes Datenpaket|Paket auch ankommt, dass Pakete in der gleichen Reihenfolge ankommen, in der sie gesendet wurden, oder dass ein Paket nur einmal beim Empfänger eintrifft
Es gibt auch keine Gewähr dafür, dass die Daten unverfälscht oder unzugänglich für Dritte beim Empfänger eintreffen
Eine Anwendung, die UDP nutzt, muss daher gegenüber verloren gegangenen und unsortierten Paketen unempfindlich sein oder selbst entsprechende Korrekturmaßnahmen und ggfs. auch Sicherungsmaßnahmen vorsehen
Daneben bietet die ungesicherte Übertragung auch den Vorteil von geringen Übertragungsverzögerungsschwankungen: Geht bei einer TCP-Verbindung ein Paket verloren, wird es automatisch neu angefordert
Das braucht Zeit, die Übertragungsdauer kann daher schwanken, was für Multimediaanwendungen schlecht ist
Bei IP-Telefonie VoIP z. B. käme es zu plötzlichen Aussetzern, beziehungsweise die Wiedergabepuffer müssten größer angelegt werden
Bei verbindungslosen Kommunikationsdiensten bringen verloren gegangene Pakete dagegen nicht die gesamte Übertragung ins Stocken, sondern vermindern lediglich die Qualität
Die maximale Größe eines UDP-Datagrammes beträgt theoretisch 65.535 Bytes, da das Length-Feld des UDP-Headers 16 Bit lang ist und die größte mit 16 Bit darstellbare Zahl gerade 65.535 (= 2¹⁶−1) ist
Solch große Segmente werden jedoch von IP fragmentiert übertragen
In der Praxis unterliegt die maximal mögliche Länge eines UDP-Datagramms #Längenfeld|weiteren Einschränkungen
UDP ermöglicht Anwendungssoftware Anwendungen den Versand von Datagramm en in Internet Protocol IP-basierten Rechnernetz en
Die Entwicklung von UDP begann 1977, als man für die IP-Telefonie|Übertragung von Sprache ein einfacheres Protokoll benötigte als das bisherige verbindungsorientierte Transmission Control Protocol TCP
Es wurde ein Protokoll benötigt, das nur für die Adressierung zuständig war, ohne die Datenübertragung zu sichern, da dies zu Verzögerungen bei der Sprachübertragung führen würde

UDP ist eine Nachrichtenverbindung verbindungsloses

Das bedeutet, es gibt keine Garantie, dass ein einmal gesendetes Datenpaket|Paket auch ankommt, dass Pakete in der gleichen Reihenfolge ankommen, in der sie gesendet wurden, oder dass ein Paket nur einmal beim Empfänger eintrifft
Es gibt auch keine Gewähr dafür, dass die Daten unverfälscht oder unzugänglich für Dritte beim Empfänger eintreffen
Eine Anwendung, die UDP nutzt, muss daher gegenüber verloren gegangenen und unsortierten Paketen unempfindlich sein oder selbst entsprechende Korrekturmaßnahmen und ggfs
auch Sicherungsmaßnahmen vorsehen
Daneben bietet die ungesicherte Übertragung auch den Vorteil von geringen Übertragungsverzögerungsschwankungen: Geht bei einer TCP-Verbindung ein Paket verloren, wird es automatisch neu angefordert
Das braucht Zeit, die Übertragungsdauer kann daher schwanken, was für Multimediaanwendungen schlecht ist
Bei IP-Telefonie VoIP z. B.
käme es zu plötzlichen Aussetzern, beziehungsweise die Wiedergabepuffer müssten größer angelegt werden
Bei verbindungslosen Kommunikationsdiensten bringen verloren gegangene Pakete dagegen nicht die gesamte Übertragung ins Stocken, sondern vermindern lediglich die Qualität

Die maximale Größe eines UDP-Datagrammes beträgt theoretisch 65.535 Bytes, da das Length-Feld des UDP-Headers 16 Bit lang ist und die größte mit 16 Bit darstellbare Zahl gerade 65.535 (= 2¹⁶−1) ist
Solch große Segmente werden jedoch von IP fragmentiert übertragen
In der Praxis unterliegt die maximal mögliche Länge eines UDP-Datagramms #Längenfeld|weiteren Einschränkungen

Neben den zu übertragenden Nutzdaten werden weitere Informationen mitgesendet, die sich immer am Anfang einer UDP-Botschaft befinden, im sogenannten Header
Der UDP-Header besteht aus vier Datenfeldern, die alle jeweils 16 Bit groß sind:

Quell-Port: gibt die Port-Nummer des sendenden Prozesses an

Diese Information wird benötigt, damit der Empfänger auf das Paket antworten kann
Da UDP verbindungslos ist, ist der Quell-Port optional und kann auf den Wert „0“ gesetzt werden (für den Fall, dass keine Antwortpakete erwartet werden und nur Pakete zum Empfänger gesendet werden sollen)

Ziel-Port: gibt an, welcher Prozess das Paket empfangen soll
Längenfeld: gibt die Länge des Datagramms, bestehend aus den Daten und dem Header, in Oktett (Informatik)|Oktetten an

Der kleinstmögliche Wert sind 8 Oktette (beziehungsweise Byte)
Das Längenfeld legt eine theoretische Obergrenze von 2¹⁶−1 = 65.535 Bytes (8 Byte Header + 65.527 Bytes Nutzdaten) fest
Die tatsächlich verfügbare Länge der Nutzdaten ist bedingt durch das zugrundeliegende IP-Protokoll jedoch auf 65.507 Bytes (65.535 – 8 Byte UDP Header – 20 Byte IP Header) bei Verwendung von IPv4 und 65.527 Bytes bei Nutzung von IPv6 beschränkt

Prüfsummenfeld: es kann eine 16 Bit große Prüfsumme mitgesendet werden

Die Prüfsumme wird über den sogenannten Pseudo-Header, den UDP-Header und die Daten gebildet
Die Prüfsumme ist optional, wird aber in der Praxis fast immer benutzt, falls nicht, wird diese auf „0“ gesetzt

Datenfeld: es enthält die eigentlichen Nutzdaten, auch Payload genannt

Das Feld ist optional und kann theoretisch auch komplett fehlen, was in der Praxis aber eigentlich nie vorkommt

Das Datenfeld besteht immer aus einer geraden Anzahl Oktette

Am Ende freibleibende Oktette werden mit Nullen aufgefüllt

Datei:Udp-package-scheme.svg|UDP-Datagramm-Schema|alternativtext=|rechts|332x332px

Für die Übertragung des UDP-Paketes ist das Internet Protocol|Internet-Protokoll (IP) vorgesehen
Dieses Protokoll setzt vor das UDP-Paket seinerseits einen weiteren Header, in dem sich die von IP benötigten Daten befinden:

Für die Erzeugung der UDP-Prüfsumme werden Teile dieses IP-Headers in einen sogenannten „Pseudo-Header“ übernommen
Er dient nur zur Erzeugung der Prüfsumme und wird nicht übertragen

Der Pseudo-Header hat bei IPv4 eine Größe von 12 Oktett (Informatik)Oktetts (96 Bit) und setzt sich zusammen aus Quell-IP-Adresse (32 Bit), Ziel-IP-Adresse (32 Bit), 8 Bit Leerfeld, 8 Bit Protokoll-ID (UDP hat die ID 17) und der Länge des UDP-Datagramms (16 Bit):

Bit	0	32	64	72	80	96
	Quell-IP-Adresse	Ziel-IP-Adresse	00000000	Protokoll-ID	UDP-Datagramm-Länge
IPv4 Pseudo-Header

Bei IPv6 besitzt der Pseudo-Header eine Größe von 40 Oktetts (320 Bit)

Er setzt sich dabei folgendermaßen zusammen:

Bit	0	128	256	288	312	320
	Quell-IP-Adresse	Ziel-IP-Adresse	Upper-Layer Packet Length	0 (24 Bit)	Next Header
IPv6 Pseudo-Header

RFC	Titel
768	User Datagram Protocol
3828	The Lightweight User Datagram Protocol (UDP-Lite)
5405	Unicast UDP Usage Guidelines

Quell-Port

UDP-Datagramm Header Format

https://de.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol