Come già accennato, il protocollo UDP è un protocollo di trasporto “senza fronzoli” (bare bone) e senza connessione. Pertanto, non avviene alcun handshake tra mittente e destinatario, implicando che ogni segmento UDP venga gestito indipendentemente dagli altri. Inoltre, il protocollo UDP svolge un servizio best-effort, dunque i segmenti UDP possono essere persi o consegnati in modo non ordinato. Tuttavia, tali caratteristiche rendono UDP vantaggioso in alcune casistiche:
- Poiché non vi è alcuna connessione, il protocollo risulta semplice, oltre all’assenza del ritardo RTT necessario per l’handshake richiesto
- La dimensione dell’header è minima, rendendo il pacchetto più leggero
- L’assenza di controllo della congestione permette al protocollo UDP di tentare la trasmissione senza alcun limite di velocità e il funzionamento anche in casi di congestione dovuti ad un carico elevato sui nodi della rete
- Se si vuole rendere il trasferimento affidabile anche utilizzando UDP, basta implementare l’affidabilità necessaria al livello di applicazione (es: HTTP/3 tramite il protocollo QUIC), piuttosto che al livello di trasporto
In particolare, l’header utilizzato dal protocollo UDP, oltre a contenere le porte di origine e di destinazione, contiene solamente due campi aggiuntivi:
- Un campo length (16 bit), indicante la lunghezza del contenuto
- Un campo checksum (16 bit), utilizzato per rilevare errori nel segmento trasmesso
Il valore di checksum viene calcolato tramite una somma in complemento ad uno con wrap-around:
- Il mittente considera il contenuto del segmento (compresi gli altri campi dell’header e gli indirizzi IP) come una sequenza di numeri interi a 16 bit
- Il mittente calcola il checksum sommando in complemento ad 1 (ossia sommando e poi invertendo tutti i bit) i numeri interi della sequenza. In particolare, se è presente un riporto finale generato dalla somma del bit più significativo, viene sommato anche tale riporto (wrap-around)
- Il valore del checksum viene inserito nel campo dell’header e il pacchetto continua il processo di trasmissione
- Una volta giunto a destinazione, l’host ricevente calcola nuovamente il checksum, verificando che sia uguale a quello inserito nell’header del segmento. Se il checksum è differente, viene rilevato un errore nella trasmissione
Tuttavia, è necessario notare che se il checksum è uguale non è detto che la trasmissione non abbia generato alcun errore:
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Consideriamo il calcolo del checksum tra i seguenti numeri interi a 16 bit:
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Poiché è presente un riporto, viene effettuato il wrap-around sommando tale riporto ai restanti 16 bit:
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Infine, vengono invertiti i bit del risultato per ottenere la somma in complemento ad 1:
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Tuttavia, nel caso in cui i due bit meno significativi di entrambi i numeri fossero stati invertiti (per qualche motivo sconosciuto) durante la trasmissione, il checksum calcolato sarebbe identico:
