Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP)

Figura: Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP)

UDP es un protocolo estándar con número 6 de STD. Este protocolo se describe en el RFC 768 - Protocolo de Datagrama de Usuario. Este protocolo se recomienda, pero en la práctica cada implementación TCP/IP que no se use exclusivamente para encaminamiento incluirán UDP.

UDP es básicamente una interfaz de aplicación para IP. No soporta confiabilidad, control de flujo o recuperación de errores para IP. Simplemente sirve como "multiplexor/demultiplexor" para enviar y recibir datagramas, usando puertos para dirigir los datagramas como se muestra en la figura adjunta. Se pueden encontrar más detalles sobre puertos en Puertos y Sockets.

Figura: UDP, Un Demultiplexor Basado en Puertos

UDP proporciona un mecanismo para que una aplicación envíe un datagrama a otra. La capa UDP es sumamente delgada por lo que tiene pocas sobrecargas, pero requiere que la aplicación sea responsable de la recuperación de errores y demás características no soportadas.

Puertos

El concepto de puerto se trató anteriormente en Puertos y Sockets.

Las aplicaciones que envían datagramas hacia un host necesitan identificar el destino, siendo éste más especiífico que la dirección IP, ya que los datagramas están dirigidos normalmente a ciertos procesos y no al sistema completo. UDP proporciona este mecanismo usando puertos.

Un puerto es un número de 16 bits que identifica qué proceso de un host está asociado con un cierto datagrama. Hay dos tipos de puerto:

bien-conocidos
Estos puertos pertenecen a servidores estándares, por ejemplo TELNET usa el puerto 23. El rango de este tipo de puerto está comprendido entre 1 y 1023. Los números de puertos bien-conocidos son típicamente impares porque los primeros sistemas usaban el concepto de puerto como una pareja de puertos impar/par para operaciones duplex. La mayoría de los servidores requieren sólo un puerto. Una excepción es el servidor BOOTP que usa dos: el 67 y el 68 (ver Protocolo BOOTstrap - BOOTP).

El motivo de la utilización de los puertos bien-conocidos es permitir a los clientes tener la capacidad de encontrar servidores sin información de configuración. Los números de dichos puertos están definidos en STD 2 - Números de Internet Asignados.

efímeros
Los clientes no necesitan números de puertos bien-conocidos porque inician la comunicación con servidores y el número de puerto que usan ya está contenido en los datagramas UDP enviados al servidor. Cada proceso del cliente está localizado en un número de puerto mientras el host lo necesite y se esté ejecutando. Los números de puerto efímeros tienen valores mayores que 1023, normalmente en el rango de 1024 a 5000. Un cliente puede usar cualquier número localizado dentro de dicho rango, mientras que la combinación de <protocolo de transporte, dirección IP, número de puerto> es única.

Nota: TCP también usa números de puerto con los mismos valores. Estos puertos son bastante independientes. Normalmente, un servidor usará TCP o UDP, pero hay excepciones. Por ejemplo, los servidores de Nombres de Dominio (ver Sistema de Nombre de Dominio (DNS)) usan ambos, puerto UDP 53 y puerto TCP 53.

Formato del Datagrama UDP

Cada datagrama UDP se envía con un único datagrama IP. Aunque el datagrama IP se puede fragmentar durante la transmisión, la implementación de recepción IP lo re-ensamblará antes de presentarlo a la capa UDP. Todas las  implementaciones IP están preparadas para aceptar datagramas de 576 bytes, permitiendo un tamaño máximo de cabacera IP de 60 bytes sabiendo que un datagrama UDP de 516 bytes lo aceptan todas las implementaciones. Muchas implementaciones aceptarán datagramas mayores, aunque no se puede asegurar. El datagrama UDP tiene una cabecera de 16 bytes que se describe en la figura siguiente:

Figura: Formato de Datagrama UDP

donde:

puerto de origen
Indica el puerto del proceso que envía. Este es el puerto que se direcciona en las respuestas.
puerto destino
Especifica el puerto del proceso destino en el host de destino.
longitud
Es el tamaño (en bytes) de este datagrama de usuario incluyendo la cabecera.
suma de comprobación (checksum)
Es un campo opcional de 16 bits en complemento a uno de la suma en complemento a uno de una cabecera pseudo-IP, la cabecera UDP y los datos UDP. La cabecera pseudo-IP contiene la dirección IP fuente y destino, el protocolo y la longitud UDP:
Figura: Cabecera Pseudo-IP

La cabecera pseudo-IP extiende efectivamente la suma de comprobación para incluir el datagrama IP original (defragmentado)

Interfaz de Programación de Aplicaciones UDP

La interfaz de aplicación que ofrece UDP se describe en el RFC 768. Dicha interfaz proporciona:

La forma en la que está implementado depende de cada vendedor.

Hay que ser conscientes de que UDP e IP no proporcionan entrega garantizada, control de flujo o recuperación de errores, así que estos mecanismos tienen que ser soportados por las aplicaciones.

Las aplicaciones estándares que utilizan UDP son:

Puertos y Sockets  |  Tabla de Contenidos  |  Protocolo TCP