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UDP (User Datagram Protocol) es un protocolo simple que provee las funciones básicas de la capa de transporte. Tiene una sobrecarga mucho menor que el TCP, ya que no está orientado a la conexión y no proporciona mecanismos sofisticados de retransmisión, secuenciamiento y flujo de control.
Esto no significa que las aplicaciones que utilizan UDP no son siempre poco confiables. Sólo quiere decir que estas funciones no las contempla el protocolo de la capa de transporte y se deben implementar aparte, si fuera necesario.
Pese a que es relativamente baja la cantidad total de tráfico UDP que puede encontrarse en una red típica, los protocolos clave de la capa de aplicación que utiliza UDP incluyen:
Sistema de nombres de dominio (DNS)
Protocolo simple de administración de red (SNMP, Simple Network Management Protocol)
Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP)
Protocolo de información de enrutamiento (RIP)
Protocolo de transferencia de archivos trivial (TFTP)
Juegos en línea
Algunas aplicaciones, tales como los juegos en línea o VoIP, pueden tolerar la pérdida de algunos datos. Si estas aplicaciones utilizaran TCP, experimentarían largas demoras, ya que TCP detecta la pérdida de datos y los retransmite. Estas demoras serían más perjudiciales para la aplicación que las pequeñas pérdidas de datos. Algunas aplicaciones, como DNS, simplemente vuelven a intentar la solicitud si no reciben una respuesta y, por lo tanto, no necesitan el TCP para garantizar la entrega del mensaje.
La baja sobrecarga del UDP lo hace deseable para dichas aplicaciones
Las principales características técnicas del protocolo UDP son:
Es un protocolo mínimo de nivel de transporte orientado a mensajes (datagramas) documentado en el RFC 768 de la IETF.
Proporciona una sencilla interfaz entre la capa de red y la capa de aplicación.
No otorga garantías para la entrega de sus mensajes.
Se utiliza, por ejemplo, cuando se necesita transmitir voz o vídeo y resulta más importante transmitir con velocidad que garantizar el hecho de que lleguen absolutamente todos los bytes.
Las cabecera del protocolo UDP se muestra a continuación:
Reensamblaje de datagrama de UDP
Ya que UDP opera sin conexión, las sesiones no se establecen antes de que se lleve a cabo la comunicación, como sucede con TCP. Se dice que UDP es basado en transacciones. En otras palabras, cuando una aplicación posee datos para enviar, simplemente los envía.
Muchas aplicaciones que utilizan UDP envían pequeñas cantidades de datos que pueden ocupar un segmento. Sin embargo, algunas aplicaciones enviarán cantidades mayores de datos que deben dividirse en varios segmentos. La PDU de UDP se conoce como datagrama, pese a que los términos segmento y datagrama a veces se utilizan de manera indistinta para describir una PDU de la capa de Transporte.
Cuando se envían múltiples datagramas a un destino, los mismos pueden tomar rutas distintas y llegar en el orden incorrecto. UDP no mantiene un seguimiento de los números de secuencia de la manera en que lo hace TCP. UDP no puede reordenar los datagramas en el orden de la transmisión. Ver la figura.
Por lo tanto, UDP simplemente reensambla los datos en el orden en que se recibieron y los envía a la aplicación. Si la secuencia de los datos es importante para la aplicación, la misma deberá identificar la secuencia adecuada de datos y determinar cómo procesarlos.
Procesos y solicitudes del servidor UDP
Al igual que las aplicaciones basadas en TCP, a las aplicaciones de servidor basadas en UDP se les asigna números de puerto bien conocidos o registrados. Cuando se ejecutan estas aplicaciones o procesos, aceptan los datos que coincidan con el número de puerto asignado. Cuando UDP recibe un datagrama destinado a uno de esos puertos, envía los datos de aplicación a la aplicación adecuada en base a su número de puerto.
Procesos de cliente UDP
Como en TCP, la comunicación cliente/servidor se inicia por una aplicación cliente que solicita datos de un proceso del servidor. El proceso de cliente UDP selecciona al azar un número de puerto del rango dinámico de números de puerto y lo utiliza como puerto de origen para la conversación. El puerto de destino por lo general será el número de puerto bien conocido o registrado asignado al proceso del servidor.
Los números de puerto de origen seleccionados al azar colaboran con la seguridad. Si existe un patrón predecible para la selección del puerto de destino, un intruso puede simular el acceso a un cliente de manera más sencilla intentando conectarse al número de puerto que tenga mayor posibilidad de estar abierto.
Ya que no se crean sesiones con UDP, tan pronto como los datos están listos para ser enviados y los puertos estén identificados, UDP puede formar el datagrama y enviarlo a la capa de Red para direccionamiento y envío a la red.
Cabe recordar que una vez que el cliente ha elegido los puertos de origen y destino, estos mismos puertos se utilizarán en el encabezado de todos los datagramas que se utilicen en la transacción. Para la devolución de datos del servidor al cliente, se invierten los números de puerto de origen y destino en el encabezado del datagrama.
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