User Datagram Protocol

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Le User Datagram Protocol (UDP, en français protocole de datagramme utilisateur) est un des principaux protocoles de télécommunication utilisés par Internet. Il fait partie de la couche transport du modèle OSI, il appartiendrait à la couche 4, comme TCP. Il est détaillé dans la RFC 768.

Le rôle de ce protocole est de permettre la transmission de données de manière très simple entre deux entités, chacune étant définie par une adresse IP et un numéro de port. Contrairement au protocole TCP, il fonctionne sans négociation : il n'existe pas de procédure de connexion préalable à l'envoi des données (le handshaking). Donc UDP ne garantit pas la bonne livraison des datagrammes à destination, ni leur ordre d'arrivée. Il est également possible que des datagrammes soient reçus en plusieurs exemplaires.

L'intégrité des données est assurée par une somme de contrôle sur l'en-tête. L'utilisation de cette somme est cependant facultative en IPv4 mais obligatoire avec IPv6. Si un hôte n'a pas calculé la somme de contrôle d'un datagramme émis, la valeur de celle-ci est fixée à zéro. La somme de contrôle inclut les adresses IP source et destination.

La nature de UDP le rend utile pour transmettre rapidement de petites quantités de données, depuis un serveur vers de nombreux clients ou bien dans des cas où la perte d'un datagramme est moins gênante que l'attente de sa retransmission. Le DNS, la voix sur IP ou les jeux en ligne sont des utilisateurs typiques de ce protocole.

Structure d'un datagramme UDP

Le paquet UDP est encapsulé dans un paquet IP. Il comporte un en-tête suivi des données proprement dites à transporter.

L'en-tête d'un datagramme UDP est plus simple que celui de TCP :

Il contient les quatre champs suivants :

Port Source 

indique depuis quel port le paquet a été envoyé.

Port de Destination 

indique à quel port le paquet doit être envoyé.

Longueur 

indique la longueur totale (exprimée en octets) du segment UDP (en-tête et données). La longueur minimale est donc de 8 octets (taille de l'en-tête).

Somme de contrôle 

celle-ci permet de s'assurer de l'intégrité du paquet reçu quand elle est différente de zéro. Elle est calculée sur l'ensemble de l'en-tête UDP et des données, mais aussi sur un pseudo en-tête (extrait de l'en-tête IP)
Note : la présence de ce pseudo en-tête, interaction entre les deux couches IP et UDP, est une des raisons qui font que le modèle TCP/IP ne s'applique pas parfaitement au modèle OSI.

La table suivante décrit les champs utilisés pour le calcul de la somme de contrôle UDP sur IPv4 (les indices négatifs correspondent au pseudo en-tête IP) :

Le numéro de protocole assigné à UDP est le 17 (décimal).

Utilisation

Il est utilisé quand il est nécessaire soit de transmettre des données très rapidement, et où la perte d'une partie de ces données n'a pas grande importance, soit de transmettre des petites quantités de données, là où la connexion « 3-WAY » TCP serait inutilement coûteuse en ressources. Par exemple, dans le cas de la transmission de la voix sur IP, la perte occasionnelle d'un paquet est tolérable dans la mesure où il existe des mécanismes de substitution des données manquantes, par contre la rapidité de transmission est un critère primordial pour la qualité d'écoute.

Il est également utilisé pour émettre des données à plusieurs récepteurs simultanément (multicast, broadcast), la connexion TCP n'étant que point-à-point.

Exemples d'utilisation :

• les protocoles DHCP/BOOTP, DNS, SNMP, TFTP , xPL
• le streaming ;
• les jeux en réseau (exemple : jeux de tir à la première personne) ;

Liens externes

• (fr) - Description des protocoles UDP et TCP - Le blog du lapin
• (en) RFC 768 – User Datagram Protocol
• (en) IANA Port Assignments – liste des ports prédéfinis et de leurs utilisations, par l'IANA

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