06-08-2024, 11:54
Wenn wir über UDP oder das User Datagram Protocol sprechen, handelt es sich definitiv um einen der Aspekte der Netzwerktechnologie, der oft übersehen wird. Sie haben wahrscheinlich gehört, wie UDP funktioniert, aber lassen Sie uns darauf konzentrieren, wie es mit Paketverlust oder -beschädigung umgeht. Ich weiß, das kann etwas technisch erscheinen, aber ich werde es so aufschlüsseln, dass es sich eher wie ein Gespräch über einen Kaffee anfühlt als wie eine Vorlesung.
Zunächst einmal denke ich, es ist wesentlich, die Grundlagen zu verstehen. Im Gegensatz zu TCP, das auf Zuverlässigkeit ausgelegt ist und sicherstellt, dass jedes einzelne Paket in der richtigen Reihenfolge an sein Ziel gelangt, verfolgt UDP einen anderen Ansatz. Man kann sich UDP als ein schnelles, leichteres Protokoll vorstellen, das es nicht kümmert, ob alle Pakete durchkommen. Wenn Sie beispielsweise ein Video streamen, könnten ein paar verlorene Pakete Ihr Erlebnis nicht ruinieren, wie es bei einer Dateiübertragung der Fall wäre. Hier glänzt UDP.
In der Praxis gibt es beim Senden eines Pakets über ein Netzwerk mit UDP keinen eingebauten Mechanismus zur Überprüfung auf Paketverlust oder -beschädigung. Wenn Sie ein Datagramm – im Wesentlichen ein Datenpaket – senden, schiebt UDP es einfach ins Netzwerk und macht weiter. Es gibt keine Bestätigung vom Empfänger, dass das Paket empfangen wurde oder intakt war, und es gibt wirklich keine Fehlerkorrektur. Man sagt oft: „UDP ist wie das Versenden einer Postkarte; es gibt keine Garantie, dass sie ankommt, und es gibt keine Möglichkeit zu wissen, ob sie auf dem Weg verloren oder beschädigt wurde.“
Lassen Sie uns darüber sprechen, was das eigentlich in einer realen Anwendung bedeutet. Sie denken wahrscheinlich gerade an Spiele oder Streaming – immer dann, wenn Sie Echtzeitdaten übertragen müssen. Wenn Sie ein Online-Spiel spielen, ist das Letzte, was Sie wollen, dass die Bewegung Ihres Charakters verzögert wird, weil das Netzwerk wegen Paketretention langsamer wird. UDP sorgt dafür, dass das Spiel reibungslos weitergeht, selbst wenn Pakete verloren gehen oder beschädigt sind. Sie könnten einige Daten verlieren, aber das Spiel passt sich an, und das Erlebnis bleibt angenehm.
Aber ich bin mir sicher, dass Sie sich fragen, was tatsächlich mit diesen verlorenen oder beschädigten Paketen passiert. Da es kein Bestätigungssystem gibt, hat der Sender keine Ahnung, ob ein Paket angekommen ist oder nicht. Wenn ein Paket beschädigt ankommt – sagen wir, es wurde während des Transports verändert – führt UDP keine Überprüfung durch. Die Anwendung auf der Empfangsseite erhält die Daten, die sie bekommt. Manchmal könnte das ausreichend sein, insbesondere für einen Video-Stream, bei dem ein Glitch für eine Sekunde weniger auffällig ist als ein ruckelndes Video. Das ist erträglich.
Das gesagt, könnten Sie sich fragen, wie Anwendungen mit diesem Verlust umgehen. Die meisten gut gestalteten Anwendungen, die auf UDP basieren, versuchen, eine Form ihrer Fehlerprüfung zu implementieren. Wenn Sie beispielsweise mit einem Streaming-Dienst arbeiten, werden die Entwickler häufig Algorithmen einfügen, um den Paketverlust zu schätzen und den Stream entsprechend anzupassen. Wenn sie eine hohe Verlustquote feststellen, könnten sie die Videoqualität vorübergehend verringern, um ein reibungsloseres Erlebnis zu gewährleisten. Ja, obwohl UDP selbst keinen Paketverlust verwaltet, kommen die Anwendungen, die es verwenden, oft mit ihren eigenen Tricks zur Problemlösung zurecht.
Ich denke, es ist auch wichtig zu beachten, dass UDP Funktionen wie Prüfziffern verwendet, um ein gewisses Maß an Beschädigung zu erkennen. Jedes UDP-Paket hat eine 16-Bit-Prüfziffer, die hilft, die Integrität der gesendeten Daten sicherzustellen. Wenn der Empfänger das Paket erhält, kann er die Prüfziffer mit dem verglichen, was er erhalten hat, und sehen, ob sie übereinstimmt. Wenn das Paket beschädigt ist, kann die Anwendung entscheiden, etwas dagegen zu unternehmen – es zu ignorieren oder erneut vom Sender anzufordern – aber das liegt alles in der Verantwortung der Anwendungsschicht.
Ein weiterer erwähnenswerter Punkt ist, dass einige Anwendungen oder Protokolle, die auf UDP basieren, ihre eigenen Steuerungsmechanismen implementieren können. Wenn Sie beispielsweise Protokolle wie RTP (Real-time Transport Protocol) für Audio- und Video-Streaming verwenden, nutzen sie häufig Techniken, um verlorene Pakete zu erkennen und den Stream etwas besser zu verwalten. Wenn Sie also überlegen, etwas über UDP zu bauen, ist es eine kluge Entscheidung, Ihren eigenen Mechanismus zur Handhabung von Problemen einzubauen.
Ein weiterer interessanter Aspekt von UDP ist, dass Sie eine hohe Durchsatzrate mit beliebigen Mengen an Paketverlust aufrechterhalten können. In realen Anwendungen kann ein gewisses Maß an Paketverlust akzeptabel oder sogar üblich sein, insbesondere in drahtlosen Netzwerken, in denen Störungen die Übertragung beeinträchtigen können. Das bedeutet, dass Sie weiterhin einen Datenstrom senden können, ohne die Verzögerungen, die durch das Warten auf die erneute Übertragung von Paketen verursacht werden.
Ich höre oft Leute fragen, ob sie UDP oder TCP für ihre Anwendungen wählen sollten, insbesondere in Szenarien, in denen Geschwindigkeit entscheidend ist. Wenn Ihre Anwendung einen gewissen Datenverlust tolerieren kann oder das Fallenlassen von Paketen Teil des Erlebnisses ist, dann ist UDP der richtige Weg. Aber wenn Sie wirklich Zuverlässigkeit benötigen – zum Beispiel bei Transaktionen oder Dateiübertragungen – dann ist TCP die angemessenere Wahl. Letztendlich hängt alles von der Natur dessen ab, woran Sie arbeiten.
Ein weiterer Fall, der es wert ist, besprochen zu werden, ist das Internet der Dinge (IoT), wo Geräte regelmäßig kleine Datenmengen senden. Diese Geräte arbeiten oft unter Bedingungen, in denen die Netzwerkleistung variabel ist. Hier wird UDP besonders nützlich, da es Nachrichten schnell senden kann, ohne sich um die Zuverlässigkeit jeder Übertragung kümmern zu müssen. Wenn Sie beispielsweise eine Lesung von einem Temperatursensor verlieren, kann es oft hilfreicher sein, weiterhin schnell Updates zu senden, anstatt alles zu verlangsamen, um sicherzustellen, dass das letzte Paket empfangen wurde.
Sie haben vielleicht immer noch Bedenken, wie UDP anscheinend auf diese chaotische Weise funktioniert, und das verstehe ich. Ein häufiger Irrtum ist, dass UDP verlorene Pakete niemals erneut überträgt. Während UDP selbst keine erneuten Übertragungen verwaltet, können andere Netzwerkprotokolle, die auf UDP basieren, dies auf ihrer Seite tun. Es ist wie das Erstellen einer eigenen Schutzschicht, wenn man über UDP arbeitet.
Ich hoffe, das klärt einige der Verwirrung rund um UDP und wie es mit Paketverlusten oder -beschädigungen umgeht. Es ist ein unglaubliches Werkzeug, besonders in Szenarien, in denen Geschwindigkeit wichtig ist, und was am wichtigsten ist, es kann an die Bedürfnisse der Anwendung, die Sie entwickeln, angepasst werden. Beim nächsten Mal, wenn Sie online spielen oder ein Video streamen und einige Störungen bemerken, denken Sie daran, dass UDP im Hintergrund hart arbeitet, um sicherzustellen, dass Sie immer noch ein relativ reibungsloses Erlebnis haben – selbst wenn es bedeutet, dass ein paar Pakete auf dem Weg verloren gehen.
Wenn Sie also darüber nachdenken, mit Netzwerkprotokollen zu arbeiten oder eine Anwendung zu entwickeln, sollten Sie Ihre Anforderungen genau prüfen. Manchmal zahlt sich ein nachsichtigerer Ansatz mit UDP aus, während Sie in anderen Fällen um jeden Preis die Robustheit von TCP wollen. Jedes hat seine Stärken und Schwächen, aber zu wissen, wie UDP mit Problemen wie Paketverlust und -beschädigung umgeht, kann Ihnen wirklich helfen, Ihre Entscheidungen für die Zukunft zu leiten.
Zunächst einmal denke ich, es ist wesentlich, die Grundlagen zu verstehen. Im Gegensatz zu TCP, das auf Zuverlässigkeit ausgelegt ist und sicherstellt, dass jedes einzelne Paket in der richtigen Reihenfolge an sein Ziel gelangt, verfolgt UDP einen anderen Ansatz. Man kann sich UDP als ein schnelles, leichteres Protokoll vorstellen, das es nicht kümmert, ob alle Pakete durchkommen. Wenn Sie beispielsweise ein Video streamen, könnten ein paar verlorene Pakete Ihr Erlebnis nicht ruinieren, wie es bei einer Dateiübertragung der Fall wäre. Hier glänzt UDP.
In der Praxis gibt es beim Senden eines Pakets über ein Netzwerk mit UDP keinen eingebauten Mechanismus zur Überprüfung auf Paketverlust oder -beschädigung. Wenn Sie ein Datagramm – im Wesentlichen ein Datenpaket – senden, schiebt UDP es einfach ins Netzwerk und macht weiter. Es gibt keine Bestätigung vom Empfänger, dass das Paket empfangen wurde oder intakt war, und es gibt wirklich keine Fehlerkorrektur. Man sagt oft: „UDP ist wie das Versenden einer Postkarte; es gibt keine Garantie, dass sie ankommt, und es gibt keine Möglichkeit zu wissen, ob sie auf dem Weg verloren oder beschädigt wurde.“
Lassen Sie uns darüber sprechen, was das eigentlich in einer realen Anwendung bedeutet. Sie denken wahrscheinlich gerade an Spiele oder Streaming – immer dann, wenn Sie Echtzeitdaten übertragen müssen. Wenn Sie ein Online-Spiel spielen, ist das Letzte, was Sie wollen, dass die Bewegung Ihres Charakters verzögert wird, weil das Netzwerk wegen Paketretention langsamer wird. UDP sorgt dafür, dass das Spiel reibungslos weitergeht, selbst wenn Pakete verloren gehen oder beschädigt sind. Sie könnten einige Daten verlieren, aber das Spiel passt sich an, und das Erlebnis bleibt angenehm.
Aber ich bin mir sicher, dass Sie sich fragen, was tatsächlich mit diesen verlorenen oder beschädigten Paketen passiert. Da es kein Bestätigungssystem gibt, hat der Sender keine Ahnung, ob ein Paket angekommen ist oder nicht. Wenn ein Paket beschädigt ankommt – sagen wir, es wurde während des Transports verändert – führt UDP keine Überprüfung durch. Die Anwendung auf der Empfangsseite erhält die Daten, die sie bekommt. Manchmal könnte das ausreichend sein, insbesondere für einen Video-Stream, bei dem ein Glitch für eine Sekunde weniger auffällig ist als ein ruckelndes Video. Das ist erträglich.
Das gesagt, könnten Sie sich fragen, wie Anwendungen mit diesem Verlust umgehen. Die meisten gut gestalteten Anwendungen, die auf UDP basieren, versuchen, eine Form ihrer Fehlerprüfung zu implementieren. Wenn Sie beispielsweise mit einem Streaming-Dienst arbeiten, werden die Entwickler häufig Algorithmen einfügen, um den Paketverlust zu schätzen und den Stream entsprechend anzupassen. Wenn sie eine hohe Verlustquote feststellen, könnten sie die Videoqualität vorübergehend verringern, um ein reibungsloseres Erlebnis zu gewährleisten. Ja, obwohl UDP selbst keinen Paketverlust verwaltet, kommen die Anwendungen, die es verwenden, oft mit ihren eigenen Tricks zur Problemlösung zurecht.
Ich denke, es ist auch wichtig zu beachten, dass UDP Funktionen wie Prüfziffern verwendet, um ein gewisses Maß an Beschädigung zu erkennen. Jedes UDP-Paket hat eine 16-Bit-Prüfziffer, die hilft, die Integrität der gesendeten Daten sicherzustellen. Wenn der Empfänger das Paket erhält, kann er die Prüfziffer mit dem verglichen, was er erhalten hat, und sehen, ob sie übereinstimmt. Wenn das Paket beschädigt ist, kann die Anwendung entscheiden, etwas dagegen zu unternehmen – es zu ignorieren oder erneut vom Sender anzufordern – aber das liegt alles in der Verantwortung der Anwendungsschicht.
Ein weiterer erwähnenswerter Punkt ist, dass einige Anwendungen oder Protokolle, die auf UDP basieren, ihre eigenen Steuerungsmechanismen implementieren können. Wenn Sie beispielsweise Protokolle wie RTP (Real-time Transport Protocol) für Audio- und Video-Streaming verwenden, nutzen sie häufig Techniken, um verlorene Pakete zu erkennen und den Stream etwas besser zu verwalten. Wenn Sie also überlegen, etwas über UDP zu bauen, ist es eine kluge Entscheidung, Ihren eigenen Mechanismus zur Handhabung von Problemen einzubauen.
Ein weiterer interessanter Aspekt von UDP ist, dass Sie eine hohe Durchsatzrate mit beliebigen Mengen an Paketverlust aufrechterhalten können. In realen Anwendungen kann ein gewisses Maß an Paketverlust akzeptabel oder sogar üblich sein, insbesondere in drahtlosen Netzwerken, in denen Störungen die Übertragung beeinträchtigen können. Das bedeutet, dass Sie weiterhin einen Datenstrom senden können, ohne die Verzögerungen, die durch das Warten auf die erneute Übertragung von Paketen verursacht werden.
Ich höre oft Leute fragen, ob sie UDP oder TCP für ihre Anwendungen wählen sollten, insbesondere in Szenarien, in denen Geschwindigkeit entscheidend ist. Wenn Ihre Anwendung einen gewissen Datenverlust tolerieren kann oder das Fallenlassen von Paketen Teil des Erlebnisses ist, dann ist UDP der richtige Weg. Aber wenn Sie wirklich Zuverlässigkeit benötigen – zum Beispiel bei Transaktionen oder Dateiübertragungen – dann ist TCP die angemessenere Wahl. Letztendlich hängt alles von der Natur dessen ab, woran Sie arbeiten.
Ein weiterer Fall, der es wert ist, besprochen zu werden, ist das Internet der Dinge (IoT), wo Geräte regelmäßig kleine Datenmengen senden. Diese Geräte arbeiten oft unter Bedingungen, in denen die Netzwerkleistung variabel ist. Hier wird UDP besonders nützlich, da es Nachrichten schnell senden kann, ohne sich um die Zuverlässigkeit jeder Übertragung kümmern zu müssen. Wenn Sie beispielsweise eine Lesung von einem Temperatursensor verlieren, kann es oft hilfreicher sein, weiterhin schnell Updates zu senden, anstatt alles zu verlangsamen, um sicherzustellen, dass das letzte Paket empfangen wurde.
Sie haben vielleicht immer noch Bedenken, wie UDP anscheinend auf diese chaotische Weise funktioniert, und das verstehe ich. Ein häufiger Irrtum ist, dass UDP verlorene Pakete niemals erneut überträgt. Während UDP selbst keine erneuten Übertragungen verwaltet, können andere Netzwerkprotokolle, die auf UDP basieren, dies auf ihrer Seite tun. Es ist wie das Erstellen einer eigenen Schutzschicht, wenn man über UDP arbeitet.
Ich hoffe, das klärt einige der Verwirrung rund um UDP und wie es mit Paketverlusten oder -beschädigungen umgeht. Es ist ein unglaubliches Werkzeug, besonders in Szenarien, in denen Geschwindigkeit wichtig ist, und was am wichtigsten ist, es kann an die Bedürfnisse der Anwendung, die Sie entwickeln, angepasst werden. Beim nächsten Mal, wenn Sie online spielen oder ein Video streamen und einige Störungen bemerken, denken Sie daran, dass UDP im Hintergrund hart arbeitet, um sicherzustellen, dass Sie immer noch ein relativ reibungsloses Erlebnis haben – selbst wenn es bedeutet, dass ein paar Pakete auf dem Weg verloren gehen.
Wenn Sie also darüber nachdenken, mit Netzwerkprotokollen zu arbeiten oder eine Anwendung zu entwickeln, sollten Sie Ihre Anforderungen genau prüfen. Manchmal zahlt sich ein nachsichtigerer Ansatz mit UDP aus, während Sie in anderen Fällen um jeden Preis die Robustheit von TCP wollen. Jedes hat seine Stärken und Schwächen, aber zu wissen, wie UDP mit Problemen wie Paketverlust und -beschädigung umgeht, kann Ihnen wirklich helfen, Ihre Entscheidungen für die Zukunft zu leiten.
