RA Č UNARSKE MRE ŽE

1. RAČUNARSKE MREŽE UDP: Servis transporta datograma

2. andpoint & end-to-end protocols • IP- Internet Protocol tretira kompjuter kao krajnju tačku (eng. endpoint) komunikacije. • Nasuprot tome, protokoli transportnog nivoa su poznati kao protokoli s kraja na kraj (eng. end-to-end protocols) jer transportni protokol dozvoljava da individualni aplikativni program bude krajnja tačka komunikacije. • Umesto dodavanja dodatnih svojstava IP-u da identifikuje aplikacije, dizajneri TCP/IP protokola su postavili protokole s kraja na kraj u odvojenom nivou, Nivou 4 (eng. Layer 4).

3. UDP, (eng. User Datogram Protocol)jedan od dva glavna protokola transportnog nivoa koji se koriste u Internetu i jedini transportni servis bez konekcije • obezbeđuje servis paketne isporuke koji povezuje Internet (tj, datogram može proći od pošiljaoca, preko jedne ili više fizičkih mreža, do primaoca). • Uprkos njegovoj mogućnosti da prolazi kroz Internet, IP nema jedno značajno svojstvo: IP ne može da razlikuje aplikativne programe koji rade na datom hostu. • Ako korisnik pokrene e-mail aplikaciju i web pretraživača u isto vreme ili pokrene više kopija date aplikacije, oni moraju biti u mogućnosti da komuniciraju nezavisno.

4. Korisnički protokol datograma • TCP/IP paket sadrži dva transportna protokola, Korisnički protokol datograma (eng. User Datogram Protocol) i Protokol kontrole prenosa(eng. Transmission Control Protocol), koji se dramatično razlikuju u servisu koji nude aplikacijama • UDP je manje složen i lakši za shvatiti. Jednostavnost i lakoća imaju svoju cenu - UDP ne obezbeđuje vrstu servisa koju tipična aplikacija očekuje.

5. UDP karakteriše sledeće: • S kraja na kraj (eng. end-to-end). UDP je transportni protokol koji može da razlikuje višestruke aplikativne programe koji rade na datom kompjuteru. • Bez konekcije (eng. connectionless).Interfejs koga UDP obezbeđuje aplikacijama sledi beskonekcijsku paradigmu. • Orijentisan na poruke (eng. message-oriented).Aplikacija koja koristi UDP šalje i prima individualne poruke. • Najbolja praksa (eng.best-effort). UDP nudi aplikacijama istu semantiku isporuke najbolje prakse kao IP. • Arbitrarna interakcija (eng. arbitrary interaction). UDP omogućava aplikaciji da šalje mnogim aplikacijama, prima od mnogih aplikacija, ili komunicira sa tačno jednom drugom aplikacijom. • Nezavisno od operativnog sistema (eng. operating system independent). UDP obezbeđuje način identifikovanja aplikativnih programa koji ne zavise od identifikatora koje koristi lokalni operativni sistem.

6. Najznačajnija karakteristika UDP-a • , njegova semantika najbolje prakse, jer UDP koristi IP za prenos UDP obezbeđuje servis s kraja na kraj koji omogućava aplikativnom programu da šalje i prima individualne poruke, od kojih svaka putuje u odvojenom datogramu. Aplikacija može izabrati da ograniči komunikaciju na jedan drugi aplikativni program ili da komunicira sa više aplikacija.

7. Paradigma beskonektivnosti • Aplikacija koja koristi UDP ne mora da unapred uspostavlja komunikaciju pre slanja podataka, niti mora da informiše mrežu kada završi- • aplikacija može da generiše i šalje podatke u bilo koje vreme. • UDP ima vrlo nisko vreme obrade i • omogućava aplikaciji da proizvoljno odredi dužinu vremena između prenosa dve poruke. • UDP ne održava stanje, i ne koristi kontrolne poruke; komunikacija se sastoji samo od samih poruka podataka

8. Interfejs orijentisan na poruke • Kada neka aplikacija zahteva da UDP šalje blok podataka, UDP postavlja podatke u jednu poruku za prenos • UDP ne deli poruku na nekoliko paketa, i ne kombinuje poruke za isporučivanje - svaka poruka koju aplikacija pošalje se prenosi preko Interneta i isporučuje primaocu. • svaka poruka koju UDP isporuči aplikaciji primaocu će biti potpuno ista kao što ju je poslao pošiljalac • Veličina IP datograma formira apsolutno ograničenje sa strane UDP poruke. • UDP postavlja kompletnu poruku u korisnički datogram i zatvara korisnički datogram u Internet datogram, a IP mora obaviti fragmentaciju pre nego što se datogram može poslati

9. Semantika UDP komunikacije • UDP koristi IP za sve isporuke. i obezbeđuje aplikacijama potpuno istu semantiku isporuke kao IP, • To znači da poruke mogu biti: • Izgubljene • Duplicirane • Isporučene sa zakašnjenjem • Isporučene van reda • Prekinute • UDP ne stvara namerno probleme isporuke. On jednostavno koristi IP za slanje poruka, i ne detektuje niti rešava probleme isporuke • Semantika isporuke najbolje prakse UDP-a ima značajne posledice za aplikacije. Aplikacija mora da ili bude imuna na probleme ili programer mora preuzeti dodatne korake da detektuje i reši probleme

10. Modovi interakcije i broadcast isporuka • UDP je dovoljan samo za aplikacije kao što su glas ili video koje tolerišu greške u isporuci. • UDP omogućava četiri stila (moda) interakcije: • 1-na-1 • 1-na-mnoge • Mnogi-na-1 • Mnogi-na-mnoge Aplikacija koja koristi UDP ima izbor– UDP joj omogućava da prenese poruku preko IP multikastinga ili brodkastinga, kada pošiljalac koristi IP brodkast adresu kao IP adresu destinacije Na primer, lokalni brodkast se može specifikovati koristeći adresu ograničenog brodkastinga IP-a, 255.255.255.255. Slično tome, UDP omogućava aplikaciji da multikastuje poruke. Isporuka preko brodkasta ili multikasta je posebno korisna za Eternet mreže jer hardver koji je u osnovi podržava efikasno oba tipa.

11. Identifikacija krajnje tačke sa brojevima protokol porta • Kako bi tačno UDP trebalo da identifikuje aplikacioni program kao krajnju tačku? • Može izgledati da bi UDP mogao koristiti isti mehanizam koga i operativni sistem koristi. • Nažalost, iz razloga što UDP mora da premosti heterogene kompjutere, ne postoji opšti mehanizam. • Na primer, neki operativni sistemi koriste identifikatore procesa, drugi koriste imena poslova, a treći koriste identifikatore zadataka. Tako identifikator koji znači nešto na jednom sistemu možda neće značiti na drugom. • Da bi se izbegla dvosmislenost, UDP definiše apstraktan set identifikatora koji se nazivaju brojevi protokol portova (eng. protocol port numbers) koji su nezavisni od osnovnog operativnog sistema. • Svaki kompjuter koji implementira UDP mora oezbediti mapiranje između brojeva protokol portova i programskih identifikatora koje operativni sistem koristi.

12. Svaki kompjuter koji implementira UDP mora obezbediti mapiranje između brojeva protokol portova i programskih identifikatora koje operativni sistem koristi • Na primer, UDP standard definiše broj protokol porta sedamkao port za eho (eng. echo) servis, a port broj trideset sedam kao port za servis vremenskog servera (eng. timeserver). • Svi kompjuteri koji pokreću UDP prepoznaju standardne brojeve protokol portova, nezavisno od OS. Tako kada stigne UDP poruka za port sedam, UDP protokol softver mora znati koji program na lokalnom kompjuteru implementira eho servis i mora proslediti dolazeću poruku do programa. • Komunikacioni mod se određuje po načinu na koji aplikacija popunjava adrese i brojeve protokol portova na svoja mesta

13. Format UDP datograma • Svaka UDP poruka se naziva korisnički datogram (eng. user datagram) i sastoji se od dva dela: kratkog hedera koji specifikuje aplikacione programe za slanje i prijem i nosiocakoji prenosi podatke koji se šalju. 0 16 31 • UDP IZVORNI PORT UDP PORTDESTINACIJEDUŽINA UDP PORUKEUDPKONTROLA • NOSILAC (PODACI PORUKE). . . Format UDP korisničkog datograma sa 8-oktetnim hederom • Prva dva polja UDP hedera sadrže 16-bitne brojeve protokol portova. • Polje UDP IZVORNI PORT (eng. UDP SOURCE PORT) sadrži broj porta aplikacije koja šalje, a polje UDP PORT DESTINACIJE (eng. UDP DESTINATION PORT) sadrži broj porta aplikacije kojoj se poruka šalje. • Polje DUŽINA UDP PORUKE (eng. UDP MESSAGE LENGTH) specifikuje ukupnu veličinu UDP poruke, mereno 8-bitnim bajtovima.

14. UDP kontrola i pseudo heder • Iako UDP heder sadrži 16-bitno polje sa nazivom UDP kontrola (eng. UDP checksum) kontrola je opciona. • Pošiljalac može da izabere ili da izvrši kontrolu ili da postavi sve bitove polja kontrole na nulu. Kada poruka stigne na destinaciju, UDP softver proverava polje kontrole, i jedinu proverava kontrolu ako vrednost nije nula (kao i IP, UDP koristi kontrolu jediničnog komplementa; • ako izvršena kontrola ima vrednost nula, pošiljalac koristi svejediničnu formu nule). • UDP heder ne sadrži bilo kakvu identifikaciju pošiljaoca ili primaoca osim brojeva protokol portova. Tačnije, UDP pretpostavlja da su adrese IP izvora i destinacije sadržane u IP datogramu koji nosi UDP. • IP adrese se ne nose u UDP hederu. • Izostavljanje IP adresa izvora i destinacije čini UDP manjim i efikasnijim, ali dovodi do mogućnosti greške. Tačnije, ako IP pogreši i isporuči UDP poruku na pogrešnu adresu, UDP ne može koristiti polja hedera da odredi da se greška pojavila.

15. UDP kontrola i pseudo heder • Kada izvršava kontrolu, UDP softver uključuje pseudo heder (eng. pseudo header) koji sadrži polja izvora, destinacije, i tipa (tj, PROTO) iz IP datograma i dužinu UDP datograma. • Odnosno, pošiljalac obračunava kontrolu kao da UDP heder sadrži dodatna polja. Slično tome, za verifikaciju kontrole, primalac mora da dobije dužinu UDP, i polja izvora, destinacije i tipa iz IP datograma; primalac ih dodaje UDP poruci pre verifikovanaj kontrole. Slika pokazuje polja u pseudo hederu. • 0 16 31 • IP ADRESA IZVORA • IP ADRESA DESTINACIJE • NULA PROTO UDP DUŽINA Slika -Ilustracija pseudo hedera koji se koristi za obračun UDP kontrole.

16. UDP enkapsulacija • Kao i ICMP, svaki UDP datogram se enkapsulira u IP datogram za prenos preko Interneta. • Slika 25.3 pokazuje enkapsulaciju. • UDP heder I UDP nosilac • IP heder IP nosilac • Heder okvira Nosilac okvira • Enkapsulacija UDP poruke u IP datogramu

17. Protokol korisničkog datograma (UDP) obezbeđuje prenos poruka s kraja na kraj od aplikacije koja se pokreće na jednom kompjuteru do aplikacije koja se pokreće na drugom kompjuteru. UDP nudi istu semantiku isporuke najbolje prakse kao i IP, što znači da poruke mogu biti izgubljene, duplicirane, ili isporučene van reda. Jedna prednost beskonekcijskog pristupa je mogućnost postojanja 1-na-1, 1-na-mnoge, i mnogi-na-1 interakcija među aplikacijama. • Da bi ostao nezavisan od operativnog sistema, UDP koristi brojeve protokol portova koji su mali celi brojevi da bi se razlikovao među aplikativnim programima. Softver protokola na datom kompjuteru mora da mapira svaki broj protokola porta na odgovarajući mehanizam (npr, ID procesa) korišten na drugom kompjuteru. • UDP kontrola je opciona - ako pošiljalac popuni polje kontrole sa nulom, primalac ne verifikuje kontrolu. Da bi se verifikovalo da UDP datogram stiže na pravu lokaciju, UDP kontrola se izvršava nad datogramom sa pseudo hederom. • UDP zahteva dva nivoa enkapsulacije. Svaka UDP poruka se enkapsulira u IP datogram za prenos preko Interneta. Datogram se enkapsulira u okvir za prenos preko individualne mreže.