こんにちは、 @kz_morita です。 以前から読んでいる マスタリング TCP / IP の 6章を読んだので，内容をまとめます． 目次 6 章は，トランスポート層のプロトコルである TCP と UDP についての話でした． 主に以下のような内容です． トランスポート層の役割 ポート番号 UDP TCP トランスポート層の役割 インターネット層で，ホストまでデータ届けますが，その上でアプリケーションにデータを届けるのがトランスポート層の役割となります． どのアプリケーションにデータを渡すかを指定するために，ポート番号で識別します． アプリケーションは，UNIX の場合だと サーバー上で動いているデーモンのことで，それあてにデータを届けます．( httpd とか，sshd とか) UNIX デーモンには，inetd (インターネットデーモン) というスーパーデーモンがあり，それがサービスを受けると, forkし，sshd などを exec しますが，その際にport 番号が，22 だったら，sshd , 80 なら，httpd などといった形で振り分けます． トランスポート層のプロトコルには，TCP と UDP があり，TCPは信頼性が高く，UDPはリアルタイム性を重視する場合や，(マルチキャスト，ブロードキャストに使われます． TCPやUDPはを利用して通信するときはソケットという API が使われていて，アプリケーションはソケットを利用して通信相手のIPアドレスやポート番号を設定したりデータの送信や受信の要求をします． ポート番号 ポート番号も，MACアドレスやIPアドレスと同様，通信相手を識別するためのアドレスで，以下のような役割になります． MACアドレス データリンク内のコンピュータを識別するもの IPアドレス TCP / IPネットワーク上のホストやルーターを識別するためのもの ポート番号 同一のコンピュータ内で通信を行っているプログラムを識別するためのもの TCP / IP , UDP / IP による通信では，「宛先IPアドレス」「送信元IPアドレス」「宛先ポート番号」「送信元ポート番号」「プロトコル番号」の組で通信を識別します．

WebRTCにも使われているプロトコルであるUDPについてまとめてみました。 UDPとは UDP（User Datagram Protocol）とは、TCPと同じトランスポート層のプロトコルです。 RFC768によって策定されています。UDPの特徴として以下のようなものがあげられます。 コネクションレスなデータ通信 データの信頼性、順序などを保証しない 高いスループット（伝送速度） マルチキャスト、ブロードキャスト コネクションレスとは、通信相手との接続を確立しないということです。 送信側が送りたいデータを一方的に受信側に送るため、接続を確立せずに通信が行えます。 こういった特徴があるため、データの信頼性、順序性などは保証されませんが、高速な送信を実現できます。 また、TCPは接続を確立するため、ユニキャスト（１対１）しか行えませんが、UDPはコネクションレスのため、マルチキャスト、ブロードキャストに対応可能です。 その他に、TCPでは複雑な制御をするためにTCPヘッダを送りたいデータに付属させる必要があります。TCPヘッダのサイズは通常20 Byteほどです。UDPにもヘッダは必要なのですが8 Byteと少量のため、小規模なデータの送信などはUDPの方が効率よく行えます。 使用されているサービス UDPプロトコルは以下のような技術に使用されています。 DNS DHCP VoIP 動画ストリーミング DNSはIPアドレスとドメインを対応づけるプロトコルです。 DHCPはLAN内のパソコンなどにIPアドレスを動的に割り当てるプロトコルです。 VoIPはIPネットワーク上で音声データを通信する技術です。 ブロードキャストを行う必要があったり、信頼性よりもリアルタイム性が重要視される場面ではUDPが選択されることが多いです。 データグラム TCPではデータの通信の単位をパケットと呼びますがUDPでは「データグラム」といいます。 実際にネットワーク上を流れているデータは以下のようなものとなります。 UDPデータグラム UDPデータグラムの表 上の表の送信元ポート、送信先ポート、データグラム長、チェックサムまでがUDPヘッダとなり、 ペイロードが実際に送信したいデータになります。 0~15bitまでは16bitが送信元のポート番号を表します。 16~31bitまでは16bitが送信先のポート番号を表します。 32~47bitまではデータグラム長を表します。データグラム長は、UDPヘッダとUDPペイロードの合計値です。 48~64bitまではチェックサムを表します。チェックサムは、データ（ペイロード）の整合性の検査用データとなります。 それ以降がペイロードです。 UDPデータグラムのサイズですが、これはIPパケットのサイズに依存します。 IPパケットは65535 Byteの容量となり、IPヘッダが20 Byteのため、UDPデータグラムで使用可能な容量は65535 – 20 = 63315となります。そしてUDPヘッダが8Byteのため、UDPペイロードの容量は最大で65507 Byteということになります。 よってデータグラム長に入る値は8 ~ 65515ということになります。 まとめ UDPはコネクションレスの通信方法 信頼性を犠牲にして高スループットな通信を実現 ヘッダサイズが小さく、オーバーヘッドが少ない（複雑な制御を行わないため）