RUDP

IP Model

Sloj	Protokol
Aplikacijski	DNS, DHCP, TLS/SSL, TFTP, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NNTP, POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, BitTorrent, RTP, rlogin, …
Transportni	TCP, UDP, DCCP, SCTP, IL, RUDP,
Mrežni	IP (IPv4, IPv6), ICMP, IGMP, ARP, RARP, …
Podatkovni	Ethernet, Wi-Fi, Token ring, PPP, SLIP, FDDI, ATM, DTM, Frame Relay, SMDS, …

RUDP (engl. Reliable User Datagram Protocol) je protokol transportnog sloja koji je dizajniran u Bell Labs za operacijski sustav Plan 9. Cilj mu je pružiti rješenje gdje je UDP previše primitivan jer je poželjna isporuka paketa s jamstvom redoslijeda, ali TCP dodaje previše složenosti/overheada.

Povijest

RUDP je nastao kao dio TCP/IP skupa protokola koji omogućuju komunikaciju između računala na mreži. TCP/IP se sastoji od četiri sloja:

1. mrežnog sloja,
2. internetskog sloja,
3. transportnog sloja, i
4. aplikacijskog sloja.

Mrežni sloj se bavi fizičkim prijenosom podataka između računala, internetski sloj se bavi adresiranjem i usmjeravanjem paketa, transportni sloj se bavi pouzdanošću i redoslijedom paketa, a aplikacijski sloj se bavi specifičnim protokolima za različite vrste komunikacije.

Sloj	Naziv	Primjeri protokola
Mrežni	Fizički i veznik	Ethernet, Wi-Fi, PPP
Internetski	IP	IPv4, IPv6
Transportni	TCP i UDP	TCP, UDP, RUDP
Aplikacijski	HTTP, FTP, SMTP	HTTP, FTP, SMTP, DNS

Transportni sloj nudi dva osnovna protokola: TCP i UDP. TCP je pouzdan i orijentiran na vezu protokol koji jamči da će svi paketi doći do odredišta u ispravnom redoslijedu i bez grešaka. TCP koristi mehanizme kao što su potvrde (engl. acknowledgments), ponovna slanja (engl. retransmissions), kontrola zagušenja (engl. congestion control) i klizni prozor (engl. sliding window) kako bi postigao pouzdanost. Međutim, TCP ima i neke nedostatke kao što su visoki overhead, velika latencija (engl. delay) i osjetljivost na gubitak veze.

UDP je nepouzdan i neorijentiran na vezu protokol koji ne jamči ništa o isporuci paketa. UDP samo dodaje izvor i odredište portove na podatke koje šalje na internetski sloj. UDP nema mehanizme za potvrde, ponovna slanja, kontrolu zagušenja ili klizni prozor. Prednosti UDP-a su niski overhead, mala latencija i neovisnost o stanju veze.

RUDP je protokol koji pokušava pronaći sredinu između TCP-a i UDP-a. RUDP koristi UDP kao osnovu, ali dodaje neke značajke koje poboljšavaju pouzdanost i redoslijed paketa. RUDP koristi klizni prozor za kontrolu protoka podataka, potvrde za potvrdu primitka paketa i ponovna slanja za oporavak od gubitka paketa. RUDP također podržava višestruke veze (engl. multiplexing) između istih portova i opcionalne checksume za provjeru integriteta podataka.

Funkcioniranje

RUDP se sastoji od tri glavne komponente: segmenta, veze i sesije. Segment je jedinica podataka koju RUDP šalje ili prima preko UDP-a. Segment se sastoji od zaglavlja i tereta (engl. payload). Zaglavlje sadrži sljedeće polja:

Polje	Veličina (bajtovi)	Opis
Verzija	1	Označava verziju RUDP protokola
Zastavice	1	Označavaju različite opcije kao što su checksum, potvrda, reset i završetak
Prozor	2	Označava veličinu kliznog prozora u broju segmenata
Sekvenca	4	Označava redni broj segmenta
Potvrda	4	Označava redni broj sljedećeg očekivanog segmenta
Checksum	2 (opcionalno)	Sadrži kontrolnu sumu za provjeru grešaka
Teret	Varijabilno	Sadrži korisne podatke

Veza je logička veza između dva RUDP krajnjaka (engl. endpoints). Veza se uspostavlja slanjem segmenta s zastavicom potvrde i reset. Veza se završava slanjem segmenta s zastavicom završetka. Veza ima stanje koje se sastoji od sljedećih varijabli:Veza je logička veza između dva RUDP krajnjaka (engl. endpoints). Veza se uspostavlja slanjem segmenta s zastavicom potvrde i reset. Veza se završava slanjem segmenta s zastavicom završetka. Veza ima stanje koje se sastoji od sljedećih varijabli:

Prijenos:

• Ako je sljedeći za slanje manji ili jednak od posljednjeg poslanog plus lokalni prozor, pošalji segment s rednim brojem sljedeći za slanje i povećaj ga za jedan.
• Ako je primljena potvrda s rednim brojem većim od posljednjeg poslanog, ažuriraj udaljeni prozor i ponovi korak 1.
• Ako je isteklo vrijeme čekanja (engl. timeout) za segment s rednim brojem manjim ili jednakim od posljednjeg poslanog, ponovno pošalji taj segment i ponovi korak 2.

Primanje:

• Ako je primljen segment s rednim brojem jednakim sljedećem za primanje, isporuči teret aplikaciji, pošalji potvrdu s rednim brojem sljedećeg za primanje plus jedan i povećaj ga za jedan.
• Ako je primljen segment s rednim brojem manjim od sljedećeg za primanje, pošalji potvrdu s rednim brojem sljedećeg za *primanje.
• Ako je primljen segment s rednim brojem većim od sljedećeg za primanje, spremi ga u međuspremnik (engl. buffer), pošalji potvrdu s rednim brojem sljedećeg za primanje i ponovi korak 1.

Primjena

RUDP se može koristiti za aplikacije koje zahtijevaju pouzdanost i redoslijed paketa, ali ne mogu tolerirati visoku latenciju ili overhead TCP-a. Takve aplikacije su npr. glasovna ili video komunikacija, prijenos datoteka, igre u stvarnom vremenu.