 |
UDP (User Datagram Protocol)
|
|
|
|
UDP (англ. User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) - это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без установления соединения. Он является одним из самых простых протоколов транспортного уровня модели OSI. Его IP-идентификатор - 0x11.
В отличие от TCP, UDP не гарантирует доставку пакета, поэтому аббревиатуру иногда расшифровывают как Unreliable Datagram Protocol (протокол ненадёжных датаграмм). Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные для приложений, которым требуется большая пропускная способность линий связи, либо требуется малое время доставки данных.
3.4.1 Состав UDP-датаграммы
Первые 64 бита (8 октетов) датаграммы представляют собой UDP-заголовок, остальные биты - данные сообщения.
На рисунке 3.4 приведена структура UDP-датаграммы.
| Биты | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0-31 | Порт отправителя (Source port) | Порт получателя (Destination port) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 32-63 | Длина датаграммы (Length) | Контрольная сумма (Checksum) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 64-... | Данные (Data) |
Рисунок 3.4. – Структура UDP-датаграммы
Значение поля «длина датаграммы» указывает на длину всего UDP-сообщения, то есть включая и UDP-заголовок. Измеряется в октетах.
Для вычисления максимальной длины данных в UDP-сообщении необходимо учесть, что UDP-сообщение в свою очередь является содержимым области данных IP-сообщения. Максимальная длина IP-сообщения (с учетом заголовка) равна 65535 октетов. Потому максимальная длина UDP-сообщения (за вычетом минимального IP-заголовка) равна 65535 - 20 = 65515 октетов. Длина заголовка UDP-сообщения равна 8 октетам, следовательно, максимальная длина данных в UDP-сообщении равна 65515 - 8 = 65507 октетов. На практике сообщения максимальной длины не используются - ограничиваются 8192 октетами данных.
|
|
|
UDP-заголовок не содержит информации об адресе отправителя и получателя, поэтому даже при совпадении порта получателя нельзя с точностью сказать, что сообщение пришло в нужное место. Для проверки того, что UDP-сообщение достигло пункта своего назначения, используется дополнительный псевдозаголовок. Структура псевдозаголовка приведена на рисунке 3.5. Поле «протокол» содержит в себе значение 17 (00010001 в двоичном виде, 0x11 - в шестнадцатеричном) - идентификатор UDP-протокола. Поле «длина UDP-датаграммы» содержит в себе длину UDP-сообщения (UDP-заголовок + данные; длина псевдозаголовка не учитывается) в октетах, то есть совпадает с одноименным полем в UDP-заголовке.
| Биты | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0-31 | IP-адрес отправителя (Source address) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 32- | IP-адрес получателя (Destination address) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 64-95 | Протокол (Protocol) | Длина UDP-датаграммы (UDP length) |
Рисунок 3.5. – Структура UDP-псевдозаголовка
Псевдозаголовок не включается в UDP-сообщение. Он используется для расчета контрольной суммы перед отправлением сообщения и при его получении (получатель составляет свой псевдозаголовок, используя адрес хоста, с которого пришло сообщение, и собственный адрес, а затем считает контрольную сумму).
Расчет контрольной суммы
Перед расчетом контрольной суммы UDP-сообщение дополняется в конце нулевыми битами до длины, кратной 16 битам (эти нулевые биты не отправляются вместе с сообщением). Поле контрольной суммы в UDP-заголовке во время расчета контрольной суммы отправляемого сообщения принимается нулевым.
Для расчета контрольной суммы все UDP-сообщение (UDP-заголовок, данные), включая псевдозаголовок, разбивается на слова (1 слово = 2 байта (октета) = 16 бит). Затем рассчитывается поразрядное дополнение до единицы суммы всех слов с поразрядным дополнением. Результат записывается в соответствующее поле в UDP-заголовке.
|
|
|
В том случае, если контрольная сумма получилась равной нулю, поле заполняют единицами. Если контрольную сумму не требуется рассчитывать, значение поля оставляют нулевым.
При получении сообщения получатель считает контрольную сумму заново (уже учитывая поле контрольной суммы), и, если в результате получится двоичное число из шестнадцати единиц (то есть 0xffff), то контрольная сумма считается сошедшейся, и сообщение принимается.
Применение
Недостаточная надёжность протокола может выражаться как в потере отдельных пакетов, так и в их дублировании. UDP используется при передаче потокового видео, игр реального времени, а также некоторых других типов данных.
Ненадёжность протокола UDP надо понимать в том смысле, что в случаях влияния внешних факторов, приводящих к сбоям, протокол UDP не предусматривает стандартного механизма повторения передачи потерянных пакетов. В этом смысле он настолько же надежен, как и протокол ICMP.
Если приложению требуется большая надёжность, то используется протокол TCP или SCTP, либо реализуется какой-нибудь свой нестандартный алгоритм повторения передач в зависимости от условий.
UDP используется в следующих протоколах: DNS, RTP и RTCP, TFTP, SNTP, NTP, NFS
FTP (File Transfer Protocol)
FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами.
Протокол FTP относится к протоколам прикладного уровня и для передачи данных использует транспортный протокол TCP. Команды и данные, в отличие от большинства других протоколов передаются по разным портам. Порт 20 используется для передачи данных, порт 21 для передачи команд.
Протокол не шифруется, при аутентификации передаёт логин и пароль открытым текстом. Если злоумышленник находится в одном сегменте сети с пользователем FTP, то, используя сниффер, он может перехватить логин и пароль пользователя, или, при наличии специального ПО, получать передаваемые по FTP файлы без авторизации. Чтобы предотвратить перехват трафика, необходимо использовать протокол шифрования данных SSL, который поддерживается многими современными FTP-серверами и некоторыми FTP-клиентами.
|
|
|
Процесс нешифрованной авторизации проходит в несколько этапов (символы \r\n означают перевод строки):
– Установка TCP-соединения с сервером (обычно на 21 порт;
– Посылка команды USER логин\r\n;
– Посылка команды PASS пароль\r\n.
Если к серверу разрешён анонимный доступ (как правило, лишь для загрузки данных с сервера), то в качестве логина используется ключевое слово "anonymous" или "ftp", а в качестве пароля - адрес электронной почты: USER anonymous\r\n; PASS someone@email\r\n.
После успешной авторизации можно посылать на сервер другие команды.
|
|
|
