Транспортный уровень. Пользовательский протокол дейтаграмм

Области использования UDP

Ниже перечислены некоторые области использования UDP-протокола.

• UDP подходит для процесса, который требует простой связи "запрос – ответ", мало заинтересованной в управлении потоком и контроле ошибок. Он обычно не используется для процесса, которому необходимо посылать большое количество данных, такого как FTP.
• UDP подходит для процессов с внутренним механизмом управления потоком и контролем ошибок. Например, тривиальный протокол передачи файлов (Trivial File Transfer Protocol — TFTP) включает в себя механизмы управления потоком и контроля ошибок. Он может просто использовать UDP.
• UDP подходит как транспортный протокол для многоадресного и широковещательного распространения. Многоадресные и широковещательные возможности вставлены в программное обеспечение UDP, но их нет в программном обеспечении TCP
• UDP используется для процессов административного управления, таких как SNMP.
• UDP применяется для нескольких протоколов обновления маршрута, таких как протокол информации маршрутизации (Routing Information Protocol –RIP).

Блок-схема совокупности программ управления UDP

Чтобы показать работу UDP по обработке передаваемых и принимаемых пользовательских дейтаграмм UDP, на рис. 9.7. представлена версия совокупности программных модулей UDP.

Она включает в себя пять компонентов: таблицу управления блоком, очередь на вводе, модуль блока управления, модули ввода и вывода. Рис. 9.7. показывает эти модули и их взаимодействие.

Рис. 9.7. Блок схема управления UDP

Таблица блока управления

В совокупности модулей UDP-таблица используется модулем управления для того, чтобы сохранить текущее состояние открытых портов. Каждый вход в этой таблице имеет как минимум четыре поля: состояние, которое может быть СВОБОДНО или ЗАНЯТО, идентификатор процесса (ID), номер порта и соответствующий номер очереди.

Буферы очередей

В этом примере используется входная очередь. Особенности такого обслуживания уже рассматривались при описании коммутаторов ATM.

Модуль управления

Модуль управления отвечает за управление вводом, выводом, таблицей управления. Когда процесс стартует, он запрашивает номер порта у операционной системы. Операционная система задает номер порта, закрепленного за удаленным сервером UDP, и кратковременный номер порта данного компьютера для выхода на этот сервер. Процесс передает идентификатор процесса (ID) и номер порта таблице управления, чтобы отметить в таблице состояние процесса.

Алгоритмы работы модулей блок-схемы управления UDP

Алгоритмы работы модулей блок-схемы управления UDP показаны на рис. 9.8.- 9.9.

Алгоритм блока управления ( рис. 9.8.) показывает, что алгоритм получает идентификатор процесса (ID) и номер порта. Напомним, что любой процесс, возникающий в компьютере, получает свой номер. Адрес порта — это адрес порта назначения. Если это первичная передача, то информация об этом процессе записывается в таблицу управления с состоянием ЗАНЯТО. Если свободной строки (входа) нет, то вызов обслуживается согласно принятой дисциплине. Возможные дисциплины обслуживания были уже рассмотрены. Если этот вызов уже обслуживается, то в очередь записываются новые данные.

На рис. 9.9. показан алгоритм работы модуля ввода дейтаграммы UDP. Алгоритм начинает работу после получения пользовательской дейтаграммы в формате, который был показан на рис. 9.1. В этом формате номер порта содержит ID процесса, по этому номеру определяется соответствующий вход в таблицу. Если такой вход (строка) найден, то в нем должен быть записан номер очереди. Если сообщение первичное, то дейтаграмма устанавливается в очередь. Если вход в таблицу не найден, то вызывается программа сетевого уровня – протокол управляющих сообщений Интернета — ICMP (Internet Control Message Protocol), который передает назад к передатчику сигнал "порт недостижим".

Рис. 9.8. Алгоритм работы модуля управления UDP

На рис. 9.10. показан алгоритм вывода, который получает от процесса данные для пересылки вместе с адресами, формирует UDP-дейтаграмму и передает ее на уровень IP.

увеличить изображение
Рис. 9.9. Алгоритм работы модуля ввода дейтаграммы UDP

Рис. 9.10. Алгоритм работы модуля вывода дейтаграммы UDP