Giao thức UDP là gì? Tính năng, cách hoạt động và ứng dụng

Như chúng ta đã biết, các hệ thống mạng nội bộ, mạng tổ chức hay mạng công cộng đều giao tiếp với nhau thông qua giao thức Internet.

Hôm nay, chúng ta cùng tìm hiểu về một giao thức có khả năng truyền dữ liệu nhanh hơn giao thức TCP/IP, đó chính là giao thức UDP (User Datagram Protocol). Hãy cùng BKHOST theo dõi bài viết dưới đây.

Giao thức UDP là gì?

Giao thức UDP (User Datagram Protocol) là một giao thức cốt lõi của giao thức TCP/IP được sử dụng để thiết lập các kết nối có độ trễ thấp và giảm mất mát giữa các ứng dụng trên Internet. Giao thức UDP cung cấp hai dịch vụ không được cung cấp bởi lớp IP, đó là:

• Cung cấp các port number để giúp phân biệt các yêu cầu khác nhau từ người dùng.
• Đồng thời sử dụng một thuật toán checksum để xem dữ liệu có được toàn vẹn hay không.

UDP là một giải pháp được dùng thay cho giao thức TCP. Cả hai giao thức này đều hoạt động trên lớp IP và có lúc được gọi là UDP/IP hoặc TCP/IP. Mặc dù đều hoạt động trên giao thức IP, nhưng UDP và TCP có những khác biệt rất quan trọng. Cụ thể:

Giao thức TCP hỗ trợ giao tiếp máy chủ tới máy chủ (host-to-host). Được coi là phương thức vận chuyển bảo mật đáng tin cậy nhưng có tốc độ truyền chậm hơn. TCP chia nhỏ các tập dữ liệu lớn thành các gói dữ liệu riêng lẻ, đảm bảo lưu lượng và kiểm soát lỗi, thực hiện gửi lại các tập tin bị mất và gửi theo đúng thứ tự.

Giao thức UDP cho phép giao tiếp quy trình tới quy trình (process-to-process). UDP chỉ gửi gói tin được gọi là datagram, các gói tin này được truyền đi theo các đường dẫn khác nhau giữa người gửi và người nhận. Nghĩa là UDP có khả năng làm mất dữ liệu hoặc truyền dữ liệu không theo thứ tự, tuy nhiên lại sử dụng chi phí băng thông và độ trễ thấp hơn.

Có thể bạn quan tâm: Sự khác biệt giữa TCP và UDP.

Các tính năng của giao thức UDP

Giao thức UDP có đặc tính nổi bật là có thể sử dụng trên các ứng dụng chấp nhận khả năng bị mất dữ liệu. Những tính năng mà UDP mang lại ấn tượng nhất bao gồm:

• Cho phép các gói bị loại bỏ và nhận không theo thứ tự truyền đi ban đầu, điều này làm cho UDP phù hợp với các ứng dụng chạy thời gian thực, trong đó ưu tiên tốc độ và độ trễ thấp.
• Nó có thể được sử dụng cho các giao thức dựa trên giao dịch.
• UDP có thể hữu ích khi có nhiều người truy cập, kết nối và khi không có nhu cầu điều chỉnh lỗi thời gian thực.

Cấu trúc header của giao thức UDP

Cấu trúc header của UDP chứa một tập hợp các tham số gọi là các trường được xác định bởi các thông số kỹ thuật của giao thức. Có 4 trường trong cấu trúc header của UDP, mỗi trường bằng 2 byte và các trường này gồm:

• Source Port Number là số của người gửi.
• Destination Port Number là số địa chỉ mà diagram được gửi đến.
• UDP Length là độ dài tính bằng byte của UDP header hoặc bất kỳ gói dữ liệu nào.
• Checksum là thuật toán kiểm tra lỗi đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu được sử dụng trong IPv6 hoặc IPv4.

Giao thức UDP hoạt động như thế nào?

Giao thức UDP sử dụng IP để lấy datagram từ máy tính này sang máy tính khác. UDP hoạt động bằng cách thu thập dữ liệu trong gói UDP và thêm thông tin tiêu đề của riêng mình vào gói. Dữ liệu này bao gồm các port nguồn và đích để giao tiếp, độ dài gói và thuật toán kiểm tra checksum. Sau khi các gói UDP được gói gọn trong gói IP, chúng sẽ gửi đến các điểm đích được chỉ định.

Giao thức UDP sử dụng một mô hình truyền đơn giản không bao gồm các cuộc đối thoại bắt tay (handshaking dialogues) để cung cấp độ tin cậy, sắp đặt hoặc tính toàn vẹn dữ liệu. Do đó, dịch vụ của UDP không đáng tin cậy. Các gói có thể không xuất hiện, dữ liệu có thể thêm bản sao hoặc bị mất mát mà không có cảnh báo.

Mặc dù phương pháp truyền dữ liệu của UDP không đảm bảo rằng dữ liệu được gửi sẽ đến đích, nhưng nó có chi phí thấp và phổ biến cho các dịch vụ, ứng dụng chấp nhận việc mất mát về dữ liệu.

Các ứng dụng của giao thức UDP

UDP là một giao thức lý tưởng cho các ứng dụng mạng trong đó độ trễ thấp rất quan trọng, chẳng hạn như trong trò chơi, truyền thông thoại và video. Dữ liệu có thể bị mất mà không ảnh hưởng xấu đến chất lượng nhận thức.

UDP có thể được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu bảo đảm tính toàn vẹn của dữ liệu. Chẳng hạn một ứng dụng được cấu hình để quản lý quá trình truyền lại các gói bị mất và sắp xếp chính xác các gói nhận được. Cách tiếp cận này có thể giúp cải thiện tốc độ truyền dữ liệu của các tệp lớn so với TCP.

UDP cũng được sử dụng để phát đa dạng vì nó hỗ trợ chuyển đổi gói. Ngoài ra, UDP được sử dụng cho một số giao thức cập nhật định tuyến, chẳng hạn như giao thức thông tin định tuyến (RIP-Routing Information Protocol).

UDP có thể được sử dụng trong các ứng dụng trong đó tốc độ được ưu tiên hơn độ tin cậy. Chẳng hạn, có thể thận trọng khi sử dụng UDP trong một ứng dụng gửi dữ liệu từ việc thu thập nhanh, trong quá trình sử dụng việc mất một số điểm dữ liệu vẫn được chấp nhận.

Tổng kết về UDP

Những thông tin trên đây hy vọng đã mang lại cho các bạn cái nhìn tổng quan về giao thức UDP.

Nếu bạn có thắc mắc về giao thức UDP hoặc muốn tìm hiểu thêm những giao thức khác, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.