Udp флешка что это
Обновлено: 30.06.2024
Современный мир немыслим без средств связи. Десятки миллионов устройств по всему миру связываются посредством компьютерных сетей. И каждая компьютерная сеть организована по определенным стандартам. Любые устройства взаимодействуют по общепринятой модели OSI , или Базовой Эталонной Модели Взаимодействия Открытых Систем. Данная модель определяет взаимодействие различных сетевых устройств на семи уровнях – Media (к ним относятся физический, канальный и сетевой) и Host – (транспортный, сеансовый, представления и прикладной). В данной статье мы рассмотрим два самых распространенных сетевых протокола транспортного уровня – TCP и UDP , примеры их применения, а также сравним их характеристики.
ВИДЕО: TCP И UDP | ЧТО ЭТО ТАКОЕ И В ЧЕМ РАЗНИЦА?
В ЧЕМ ЖЕ РАЗНИЦА TCP И UDP?
Протокол TCP (Transmission Control Protocol) – это сетевой протокол, который «заточен» под соединение. Иными словами, прежде, чем начать обмен данными, данному протоколу требуется установить соединение между двумя хостами. Данный протокол имеет высокую надежность, поскольку позволяет не терять данные при передаче, запрашивает подтверждения о получении от принимающей стороны и в случае необходимости отправляет данные повторно. При этом отправляемые пакеты данных сохраняют порядок отправки, то есть можно сказать, что передача данных упорядочена. Минусом данного протокола является относительно низкая скорость передачи данных, за счет того что выполнение надежной и упорядоченной передачи занимает больше времени, чем в альтернативном протоколе UDP.
Протокол UDP (User Datagram Protocol), в свою очередь, более прост. Для передачи данных ему не обязательно устанавливать соединение между отправителем и получателем. Информация передается без предварительной проверки готовности принимающей стороны. Это делает протокол менее надежным – при передаче некоторые фрагменты данных могут теряться. Кроме того, упорядоченность данных не соблюдается – возможен непоследовательный прием данных получателем. Зато скорость передачи данных по данному транспортному протоколу будет более высокой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И НАГЛЯДНОЕ СРАВНЕНИЕ
Приведем несколько основных пунктов:
Сравнивая оба протокола, очевидно, что протокол TCP – это, можно сказать, «снайпер». Прицелился, выстрелил, зафиксировал попадание, ищет следующую цель. UDP – это, скорее, «пулеметчик» - выставил ствол в направлении врага и начал долбить очередями, не слишком заботясь о точности. Как в войсках важны обе эти воинские специальности, так и в интернете важны оба этих протокола. TCP применяется там, где требуется точная и подтверждаемая передача данных – например, отправка фотографий, или переписка между пользователями. UDP, в свою очередь, нужен для общения в голосовом формате, или при передаче потокового видео, например, с веб-камер или IP-камер.
ПРИМ.: порт USB-устройства не входит в состав микроконтроллера AT91SAM7S32.
Порт USB-устройства (UDP) совместим с требованиями к полноскоростному устройству шины USB версии 2.0.
Каждая конечная точка может быть настроена на один из нескольких типов USB-передач. Она может быть связана с одним банком или двумя банками двухпортового ОЗУ (ДПО), используемого для хранения текущих данных. Если используются два банка, то один банк ДПО считывается или записывается процессором, а другие считываются или записываются периферийным USB-устройством. Данная особенность является обязательной для изохронных конечных точек. Таким образом, максимальная скорость передачи данных (1 Мбайт/сек) поддерживается при работе конечных точек с двумя банками ДПО.
Таблица 35.1. Описание конечных точек USB
| Номер конечной точки | Обозначение | Использование двух банков | Максимальный размер конечной точки | Тип конечной точки |
| 0 | EP0 | нет | 8 | Управление/поток/прерывание |
| 1 | EP1 | да | 64 | Поток/изохронная/прерывание |
| 2 | EP2 | да | 64 | Поток/изохронная/прерывание |
| 3 | EP3 | нет | 64 | Управление/поток/прерывание |
Приостановка и возобновление автоматически определяется USB-устройством, которое уведомляет об этом процессор путем генерации прерывания. У некоторых микроконтроллеров поддерживается возможность отправки сигнала активизации шины главному USB-контроллеру (USB-хост).
35.2. Структурная схема
Рисунок 35.1. Структурная схема
Модуль UDP использует два сигнала синхронизации: сигнал главной синхронизации, используемый в домене главной синхронизации (MCK) и сигнал синхронизации частотой 48 МГц, используемый в 12МГц-ом домене.
За выполнение требований к полноскоростной USB-связи версии 2.0 отвечает контроллер последовательного интерфейса (SIE). Сигнал внешнего возобновления работы шины "external_resume" является опциональным. Он позволяет возобновить работу модуля UDP в системном режиме. После этого, главный (хост) шины уведомляется о том, что устройство запрашивает возобновление. Данная опциональная функция также должна использоваться совместно с хостом во время перечисления.
35.3. Различия в реализации порта USB в семействе AT91SAM7S
Микроконтроллеры со встроенным модулем UDP также интегрируют USB-трансивер. Для внешнего подключения к трансиверу предусмотрены двунаправленные дифференциальные сигналы DP и DM.
В приложении могут использоваться две линии ввода-вывода для следующих целей:
- одна линия для проверки напряжения VBUS, поступающего от хоста. Устройства с автономным питанием могут использовать данный вход для определения снятия питания с хоста. В этом случае необходимо отключить функцию подтягивания потенциала на линии данных шины USB (DP) во избежание создания условий для протекания тока в отключенном USB-хосте.
- одна линия для управления функцией подтягивания потенциала на линии DP. Если устройство готово для связи с хостом, то оно активизирует подтягивание потенциала на линии данных DP.
35.3.1 Линии ввода-вывода
Линии DP и DM не управляются какими-либо контроллерами ПВВ. Встроенный USB-трансивер управляется периферийным модулем USB-устройства.
Для проверки напряжения VBUS требуется настройка линии ввода-вывода, для чего программист должен вначале запрограммировать контроллер ввода-вывода, настроив линию ввода-вывода на ввод.
Для управления подтягиванием потенциала программист должен вначале настроить контроллер ввода-вывода, назначив данной линии ввода-вывода функцию выхода.
35.3.2 Управление потребляемой мощностью
Для работы модуля USB требуется синхронизация частотой 48 МГц. Данная синхронизация должна генерироваться схемой ФАПЧ с точностью ± 0.25%.
Таким образом, USB-устройство принимает два сигнала синхронизации из контроллера управления потребляемой мощностью (PMC): главная синхронизация MCK, используемая для управления пользовательским интерфейсом периферийного модуля, и сигнал UDPCK, используемый для управления сигналами шины USB (домен восстановленной синхронизации 12 МГц).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: перед выполнением операций чтения/записи регистров UDP, в т.ч. UDP_TXCV, необходимо в начале разрешить синхронизацию периферийного модуля UDP в контроллере управления потребляемой мощностью (PMC).
Интерфейс USB-устройства содержит линию прерывания, подключенную к расширенному контроллеру прерываний (AIC). Для использования прерывания USB-устройства до конфигурации UDP необходимо запрограммировать AIC.
35.4. Схема типового включения
Рисунок 35.2. Электрическая схема подключения периферийного модуля USB-устройства
UDP_ CNX - входной сигнал, используемый для проверки подключенности хоста. UDP_ PUP - выходной сигнал, используемый для отключения подтягивания на линии DP (подтягивание отключается при установке низкого уровня).
На рисунке 35.2 показана реализация функции автоматическо й активизации подтягивания после сброса.
Вроде мы слышали, что USB 3.0 — это круче, чем USB 2.0. Но чем именно — знают не все. А тут еще появляются какие-то форматы Gen 1, Gen 2, маркировки Superspeed. Разбираемся, что значат все эти маркировки и чем они отличаются друг от друга. Спойлер: версий USB всего четыре.
USB 2.0
Когда-то было слово только USB 1.0. Сейчас это уже практически архаика, которую даже на старых устройствах почти не встретить. Еще 20 лет назад на смену первопроходцу USB 1.0 пришел улучшенный USB 2.0. Как и первая версия, эта спецификация использует два вида проводов. По витой паре идет передача данных, а по второму типу провода — питание устройства, от которого и идет передача информации. Но такой тип подключения подходил только для устройств с малым потреблением тока. Для принтеров и другой офисной техники использовались свои блоки питания.
USB версии 2.0 могут работать в трех режимах:
- Low-speed, 10–1500 Кбит/c (клавиатуры, геймпады, мыши)
- Full-speed, 0,5–12 Мбит/с (аудио и видеоустройства)
- High-speed, 25–480 Мбит/с (видеоустройства, устройства для хранения данных)
USB 3.0
Стандарт USB 3.0 появился в 2008 году и до сих пор используется во многих устройствах. Скорость передачи данных выросла с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с. Помимо скорости передачи данных, USB 3.0 отличается от версии 2.0 и силой тока. В отличие от более ранней версии, которая выдавала 500 мА, USB 3.0 способен отдавать до 4.5 Вт (5 В, 900 мА).
Новое поколение USB обратно совместима с предыдущими версиями. То есть USB 3.0 может работать и с разъемами USB 2.0 и даже 1.1. Но в этом случае буду ограничения по скорости. Подключив USB 3.0 к устройству с USB 2.0 скорость, вы получите не больше 480 Мбит/с — стандарт для версии 2.0. И наоборот, кабель 2.0 не станет более скоростным, если подключить его в устройство с USB 3.0. Это связано с количеством проводов, используемых в конкретной технологии. В версии USB 2.0 всего 4 провода, тогда как у USB 3.0 их 8.
Если вы хотите получить скорость передачи, заявленную стандартом USB 3.0, оба устройства и кабель должны быть именно версии 3.0.
USB 3.1
В 2013 году появляется версия USB 3.1 с максимальной заявленной скорость передачи данных до 10 Гбит/с, выходной мощностью до 100 Вт (20 В, 5 А). С появлением USB 3.1 произошла революция в маркировках всех стандартов. Но с ней мы разберемся чуть позже. А пока запомним главное: пропускная способность USB 3.1 увеличилась вдвое по сравнению с версией 3.0. И одновременно с обновленным стандартом появился и принципиально новый разъем — USB type-С. Он навсегда решил проблему неправильного подключения кабеля, так как стал симметричным и универсальным, и теперь все равно, какой стороной подключать провод к устройству.
USB 3.2
В 2017 году появилась информация о новой версии — USB 3.2. Она получила сразу два канала (больше проводов богу проводов) по 10 Гбит/с в каждую сторону и суммарную скорость в 20 Гбит/с. Стандарт USB 3.2 также обратно совместим с режимами USB 3.1, 3.0 и ниже. Поддерживается типом подключения USB-C на более современных гаджетах.
Типы разъемов
Версий разъемов USB несколько, и для каждого есть свое предназначение.
- type-А — клавиатуры, флешки, мышии т. п.
- type-B — офисная техника (принтеры, сканеры) и т. п.
- mini type-B — кардридеры, модемы, цифровые камеры и т. п.
- micro type-B — была наиболее распространенной в последние годы . Большинство смартфонов использовали именно этот тип подключения, пока не появился type-C. До сих пор остается довольно актуальным.
- type-C — наиболее актуальный и перспективный разъем, полностью симметричный и двухсторонний. Появился одновременно со стандартом USB 3.1 и актуален для более поздних версий стандартов USB.
Superspeed, Gen или как разобраться в маркировках стандартов USB
Как только в типах стандартов появилась USB 3.1, привычная цифровая маркировка изменилась и здорово запуталась. Вполне понятный и простой USB 3.0 автоматически превратился в USB 3.1 Gen 1 и ему была присвоена маркировка SuperSpeed. А непосредственно сам USB 3.1 стал называться USB 3.1 Gen 2 с маркировкой SuperSpeed +.
Но и это уже потеряло свою актуальность с выходом стандарта USB 3.2. Он получил название USB 3.2 Gen 2×2 и маркировку SuperSpeed ++. В итоге маркировка всех предшествующих стандартов опять меняется. Теперь USB 3.0, она же USB 3.1 Gen 1, превращается задним числом в USB 3.2 Gen 1 с прежней маркировкой SuperSpeed. А USB 3.1, ставшая USB 3.1 Gen 2, тоже поднялась до USB 3.2 Gen 2. При этом конструктивно все стандарты остались прежними — изменяются только названия. Если вы уже запутались во всех этих цифрах и маркировках, таблица ниже поможет внести ясность в актуальных названиях.
Если еще более кратко, то сейчас опознать стандарты USB можно так:
USB 3.0 — это USB 3.2 Gen 1, он же Superspeed
USB 3.1 — это USB 3.2 Gen 2, он же Superspeed+
USB 3.2 — это USB 3.2 Gen 2x2, он же Superspeed++
UDP это протокол транспортного уровня стека протоколов TCP/IP . На транспортном уровне в стеке TCP/IP используется два протокола:
- Протокол TCP обеспечивает надежную доставку данных
- Протокол UDP надежные доставки данных не обеспечивает
p, blockquote 2,0,0,0,0 -->
p, blockquote 3,0,0,0,0 -->
p, blockquote 4,0,0,0,0 -->
А зачем протокол транспортного уровня, если он не обеспечивает надежность доставки выше чем IP, почему нельзя использовать просто IP для передачи данных?
p, blockquote 5,0,1,0,0 -->
Но на транспортном уровне необходимо указать порт отправителя и порт получателя, что и делает протокол UDP.
Формат заголовка
Формат заголовка udp состоит из 4-х полей:
- Порт отправителя;
- Порт получателя;
- Длина UDP, в которой содержится длина всей дейтаграммы UDP;
- Контрольная сумма UDP, которая используется для корректной доставки дейтаграммы.
p, blockquote 8,0,0,0,0 -->
- Минимум 8 байт (только заголовок)
- Максимум 65 515 байт (максимальная длина данных IP-пакета)
Преимущества и применение UDP
Преимущество UDP в том, что протокол обеспечивает более высокую скорость работы по сравнению с TCP, так как у него нет накладных расходов на установку и на разрыв соединения.
p, blockquote 10,1,0,0,0 -->
Ошибки в современных сетях происходят достаточно редко и сетевые приложения способны самостоятельно исправлять такие, редко возникающие ошибки.
p, blockquote 11,0,0,0,0 -->
p, blockquote 12,0,0,0,0 -->
Применение UDP: DNS
p, blockquote 13,0,0,0,0 -->
p, blockquote 14,0,0,0,0 -->
p, blockquote 15,0,0,1,0 -->
p, blockquote 16,0,0,0,0 -->
p, blockquote 17,0,0,0,0 -->
Недостаток UDP
p, blockquote 18,0,0,0,0 -->
p, blockquote 19,0,0,0,0 -->
p, blockquote 20,0,0,0,0 -->
Выводы по протоколу UDP
Читайте также: