Was ist UDP (User Datagram Protocol)? – Bedeutung, Funktionsweise und Nutzen

​​Vielleicht hast du schon einmal vom Netzwerkprotokoll UDP (User Datagram Protocol) gehört. Es spielt unter anderem eine wichtige Rolle beim Online-Gaming oder Streaming. Unter den Netzwerkprotokollen gehört es aber eher zu den “entspannten“ seiner Art – anders als zum Beispiel das Protokoll TCP. Die Geschwindigkeit steht bei UDP eindeutig im Vordergrund und macht es in vielen Szenarien zum Protokoll der ersten Wahl. Es hat aber auch Nachteile, wie du sehen wirst. Erfahre in diesem Artikel, wie UDP funktioniert, wofür es verwendet wird und welche Vor- und Nachteile es hat.

Was ist UDP? 

UDP ist die Abkürzung für User Datagram Protocol. Es handelt sich um ein Internet Protocol (Internet-Protokoll, kurz: IP), das Datenpakete durchs Netz schickt. Im Gegensatz zu TCP (Transmission Control Protocol), das im Detail prüft, ob die Daten auch wirklich ankommen, ist UDP einfach gestrickt. Es übermittelt Daten,  ohne viel Aufwand dafür zu betreiben.

Das macht UDP schnell, weil es keinen Overhead hat (mehr zu Overhead und dem Aufbau von UDP im Anschluss). Der Haken ist jedoch, dass die Pakete oft nicht ankommen, oder sie landen in der falschen Reihenfolge beim Empfänger. Deshalb findet es oft dort Anwendung, wo Geschwindigkeit wichtiger ist als Perfektion – zum Beispiel bei Online-Spielen, Video-Streaming oder Sprachanrufen.

Vereinfacht gesagt: UDP ist wie der Postbote, der Briefe aus dem Auto heraus einfach in die Einfahrten der Häuser wirft. Das mag schneller gehen, ist aber keine Garantie dafür, dass die Post immer beim Empfänger ankommt.

Wie verhalten sich TCP und UDP zueinander?

Transmission Control Protocol (TCP/IP) und User Datagram Protocol (UDP/IP) sind zwei gegensätzliche Protokolle. Während TCP sehr organisiert ist und regelmäßig prüft, ob auch wirklich alle Daten ankommen, ist UDP deutlich entspannter. Dem Protokoll kommt es ganz allein auf Schnelligkeit an. TCP ist aus diesem Grund gut geeignet für zum Beispiel E-Mails, bei denen nichts fehlen darf. UDP ist hingegen perfekt für Gaming oder Video-Calls, wo es aufs Tempo ankommt.  

Wie funktioniert UDP?

Hast du schon einmal bei einem Video-Call oder einem Online-Game einen kurzen Glitch erlebt? Durch UDP kann es passieren, dass es zu einem Fehler bei der Datenübertragung gekommen ist. Das ist an sich nicht weiter tragisch, es läuft dann einfach weiter, weil der Fokus von UDP ganz allein auf Minimalismus und Geschwindigkeit liegt. 

Der Prozess von UDP funktioniert dabei folgendermaßen: Dein Gerät bereitet die Datagramme vor. Das sind in sich geschlossene, unabhängige Dateneinheiten, die ohne weitere Verbindungssicherung zwischen zwei Endpunkten (Peer-to-Peer) verschickt werden. Dein Router leitet sie weiter, bis sie hoffentlich am Ziel ankommen. Ob die Datagramme jedoch ankommen, liegt in der Verantwortung der Anwendung, die die Daten nutzen möchte. Wie bereits erwähnt, ist Zuverlässigkeit nicht die Stärke von UDP – was so gewollt ist.

Was kann das User Datagram Protocol (UDP) leisten?

Wenn es um Geschwindigkeiten geht, ist UDP ein Meister seines Fachs. Sie nimmt Datenpakete, packt sie in Datagramme und schickt sie in einem hohen Tempo durchs Internet, ohne sich mit Details aufzuhalten. Dadurch ist UDP auch in der Lage, mit Multicast umzugehen, wenn du also Daten an mehrere Gruppen gleichzeitig schickst, ohne dass dabei das Netzwerk überlastet wird. Das passiert unter anderem bei Online-Meetings über Zoom oder Microsoft Teams oder bei der Übertragung von Live-Streams wie beim Fußball. Internetradio nutzt ebenfalls Multicast. 

UDP-Protokoll: Häufige Anwendungsfälle

Schauen wir uns im Folgenden an, wo das User Datagram Protocol überall zum Einsatz kommt:

Online-Spiele

Wenn du Online-Gamer bist, weißt du den Wert von UDP zu schätzen. Du spielst mit anderen Gamern, und jede Millisekunde zählt. UDP schickt deine Aktionen sofort los – wenn mal ein Päckchen verloren geht, ist das kein Problem, das Spiel läuft weiter, und du merkst vielleicht kleine Ruckler. 

Live-Streaming

Du schaust einen Fußball-Livestream oder einen Twitch-Kanal? Dahinter steckt oft auch UDP. Es sorgt dafür, dass die Video- und Audiodaten schnell bei dir landen, ohne dass der Stream ewig buffert. Manchmal mögen das Bild oder der Ton kurz haken– das liegt daran, dass UDP nicht wartet, bis verlorene Päckchen nachgeliefert werden. Aber genau das macht es ideal für Live-Übertragungen: Der Fokus liegt bei UDP auf Echtzeit, nicht auf makelloser Qualität. 

Video- und Sprachanrufe

Am deutlichsten wird der Einsatz von UDP mit Sicherheit bei Video-Calls, zum Beispiel bei Anwendungen wie Zoom oder FaceTime. Du hast sicherlich schon öfter erlebt, dass es kurze Aussetzer bei Stimmen oder im Bild gibt: Große Datenmengen – Sprache und Bild – müssen mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden. Hier zählt nicht zwangsweise die beste Verbindung, sondern dass der Prozess am Laufen bleibt. 

DNS-Anfragen

Wenn du eine Webseite wie “google.com“ aufrufst, muss dein Gerät erstmal herausfinden, welche IP-Adresse dahintersteckt. Dafür wird oft UDP genutzt. Es schickt eine kurze Anfrage an den DNS-Server und kriegt in Millisekunden die Antwort zurück. Meistens klappt das sofort – falls nicht, wird es einfach nochmal versucht. UDP ist hier ideal, weil es schnell und simpel arbeitet.

Multicast und Broadcast

Multicast wurde bereits schon angesprochen. UDP hat Fähigkeiten, die TCP nicht so gut leisten kann: Multicast und Broadcast. Das heißt, es schickt Daten an viele Empfänger gleichzeitig, ohne dass jeder einzeln antworten muss. Stell dir vor, du streamst ein Live-Event mit tausenden Zuschauern, zum Beispiel auf Twitch oder Facebook– UDP macht das besonders effizient. Außerdem wird es oft bei IPTV, Netzwerk-Kommunikation (zum Beispiel Drucker finden) oder auch bei Firmen-Updates genutzt.

Smart Home

Ob die Überwachungskamera oder der Sprachassistent zu Hause – viele von diesen smarten Geräten nutzen UDP, um ihre Daten zu schicken. Die Geräte müssen oft nur kurze Infos wie Temperaturwerte oder Status-Updates übertragen, und das möglichst stromsparend und schnell. UDP passt da perfekt, weil es wenig Overhead hat und keine dauerhafte Verbindung braucht.

VPNs

Mit einem VPN änderst du deine IP-Adresse und sicherst deine Verbindung. Wusstest du, dass VPNs meist UDP als Standardoption anbieten? Denn UDP schickt deine Daten in kleinen Paketen durch den verschlüsselten Tunnel zum VPN-Server, ohne sich darum zu kümmern, ob jedes Paket ankommt oder in der richtigen Reihenfolge ist. Und das hat – du wirst es  inzwischen erraten können – mit Geschwindigkeit zu tun.

Viele VPN-Protokolle wie OpenVPN oder WireGuard setzen deshalb auf UDP. Aber wie du erfahren hast, ist UDP nicht so zuverlässig wie TCP. Bei wichtigen Online-Aktivitäten wie Download oder dem Versenden einer E-Mail, wo es zu keinen Fehlern kommen darf, wechseln viele Anbieter auf TCP für die VPN-Verbindung.

Echtzeit-Daten

Bei Drohnen, Autos oder Wetterstationen spielt UDP auch seine Stärken aus. Diese schicken ständig in Echtzeit bestimmte Daten – Position, Geschwindigkeit, Temperatur – an einen Server. UDP sorgt dafür, dass die Informationen schnell ankommen. Perfektion bleibt dabei zweitrangig; wichtig ist nur, dass die Daten aktuell bleiben.

Vor- und Nachteile von UDP

Nachdem du einen Überblick über die Funktionsweise und Anwendungsgebiete von UDP erhalten hast, wollen wir nun die Vor- und Nachteile vom User Datagram Protocol näher unter die Lupe nehmen.

Vorteile von UDP

Schnell: UDP ist schnell, weil es keinen Overhead hat. Deine Daten fließen einfach los. Perfekt, wenn du zockst, streamst oder mit jemandem per Video chatten willst.

Effizient: UDP ist simpel gestrickt; Daten in Päckchen packen, Adresse herausfinden, und ab geht es. Das spart Bandbreite und Ressourcen – ideal für smarte Geräte.

Flexibel: Weil es so wenig Regeln hat, kannst du UDP für fast alles nutzen, wo Geschwindigkeit wichtiger ist als Perfektion. Von DNS-Anfragen bis zu VPNs – das User Datagram Protocol passt sich an.

Multicast: Mit UDP kannst du Daten an viele Leute gleichzeitig schicken. Zum Beispiel für einen Livestream für tausende Fans oder eine Nachricht an alle Geräte im Netzwerk – UDP verkompliziert die Dinge nicht.

Nachteile von UDP

Keine Garantie, dass Daten ankommen: UDP versendet die Päckchen – ob sie tatsächlich ankommen, interessiert das User Datagram Protocol aber eher wenig. Wenn was verloren geht, merkst du das vielleicht als Glitch oder gar nicht, aber für wichtige Sachen wie Dateien ist es weniger geeignet.

Richtige Reihenfolge nicht garantiert: Bei den Datenpaketen kann sich bei UDP schon mal die falsche Reihenfolge einschleichen, was bei Streaming nicht entscheidend ist, aber bei Downloads und E-Mails zum Beispiel schon. 

Keine Fehlerbereinigung: Während TCP automatische Fehlerkorrekturen vornimmt, ist das bei UDP nicht der Fall. Das müssen die Anwendungen, die die Daten erhalten, klären.

Nicht jedermanns Liebling: Es kann passieren, dass Firewalls und Netzwerke eine Abneigung gegen UDP haben und es rausschmeißen. An der Uni oder im Büro kann das zu Problemen führen, wenn du ein VPN verwendest (weshalb gute VPN-Dienste dann das Protokoll wechseln). 

Wie ist ein UDP-Paket aufgebaut?

Das UDP-Datagramm hat zwei Hauptteile: den Header (Kopf) und den Nutzdatenbereich (Payload). Der Header ist äußerst kurz und enthält nur die Basics, die das Netzwerk braucht, um das Päckchen zuzustellen. Insgesamt ist der Header 8 Bytes groß, und danach kommen die eigentlichen Daten. Zum Vergleich: TCP hat mindestens 20 Bytes Header, weil es mehr Kontrolldaten mit sich trägt. Schauen wir uns das im Detail an:

Quellport (Source Port) – 2 Bytes

Sie sagt, von welchem “Port“ auf deinem Gerät das Päckchen losgeschickt wurde – zum Beispiel Port 12345. Damit weiß der Empfänger, wohin er bei Bedarf die Antwort schicken könnte. Manchmal wird dies auch einfach auf 0 gesetzt, wenn keine Antwort erwartet wird.

Zielport (Destination Port) – 2 Bytes

Das ist derjenige Port, an den das Päckchen soll – zum Beispiel Port 80 für eine Web-Anfrage. Der Zielport sagt dem Empfangsgerät, welche App oder welcher Dienst die Daten kriegen soll, wie dein Game oder Streaming-Programm.

Länge (Length) – 2 Bytes

Hier steht, wie groß das ganze Datagramm ist. Das hilft dem Empfänger zu prüfen, ob auch alles da ist. Das Minimum sind hier 8 Bytes (nur Header), das Maximum beträgt 65.535 Bytes (die Grenze von UDP).

Prüfsumme (Checksum) – 2 Bytes

Hierbei handelt es sich um einen Sicherheits-Check, um zu prüfen, ob das Päckchen unterwegs vielleicht kaputt gegangen ist. Es wird aus Header und Daten berechnet, aber es ist optional. Wenn es auf 0 steht, hat der Absender sozusagen gesagt, dass es ihm egal ist. Viele nutzen es trotzdem, damit Fehler auffallen, jedoch unternimmt UDP nichts, wenn es fehlerhaft sein sollte – das liegt dann allein an der Anwendung.

Nutzdaten (Payload) – variabel

Nach dem Header von UDP kommt der eigentliche Inhalt – das, was du schicken willst: ein Video, eine Sprachnachricht, eine Aktion innerhalb eines Games.

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