TCPUDP的区别

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可以从 连接特点、交互通信、数据处理、传输服务、报头开销 五个方面进行对比

连接特点

UDP

UDP是一种无连接的传输层协议,因为在使用UDP发送报文段时,发送端和接收端的传输层实体之间没有进行握手。所谓的握手,就是发送端和接收端通过发送一些特定的报文段来互相确认,从而为发送做准备。由于UDP可以不用任何准备即可进行数据数据传输,因此UDP的数据传输速度会比TCP快。

TCP

TCP是一种面向连接的传输层协议,网络系统需要在两台计算机之间发送数据之前先建立连接。类似于我们打电话一样,通信之前需要呼叫和应答。其过程分为建立连接(三次握手)、使用连接(数据传输)、释放连接(四次挥手)三个过程。由于这些机制,TCP数据传输会比UDP可靠,即确保双方都互通后再发送数据,保证数据包能够完整的发送过去。

交互通信

UDP

UDP是无连接的传输协议,不需要维护连接状态,包括收发状态,可以实现一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信。

TCP

TCP是面向连接的传输协议,发送数据需要双方建立连接,属于端到端的通信,实现的是一对一的交互通信。

数据处理

UDP

UDP是面向报文的。发送端的传输层对应用层交下来的报文,在添加报头后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界。接收端传输层接收到报文会去掉报头,将数据部分交给应用层。

TCP

TCP是面向字节流的。发送端的应用层将数据字节流交付到传输层的缓存区,根据发送策略对字节流分片,添加报头发送TCP报文。接收端传输层收到报文后,去掉报头存储到接收缓存。接收缓存将字节流片段交给应用层,应用层再将字节流片段重组还原为可用的数据。

传输服务

UDP

UDP提供无连接的不可靠服务。在发送端到接收端的传递过程中出现数据包丢失或接收误码的情况,协议本身并不能做出任何检测或提示。UDP只是尽可能快地把数据扔到网络上,并不保证数据包的完整性。因此UDP没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段。

TCP

TCP提供面向连接的可靠服务。在发送端到接收端的传递过程中出现数据包丢失或接收误码的情况,接收端在定时器超时后没有收到相应的确认,发送端会重新发送数据包。TCP连接每一方的接收缓冲空间大小都固定,接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据,TCP在此基础上提供流量控制,防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。

报头开销

UDP

UDP传输的段有8个字节的报头和有效载荷字段构成。UDP报头由4个域组成,其中每个域各占用2个字节,具体包括源端口号、目标端口号、数据报长度、校验和。

  • 端口号:使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道
  • 长度:数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总字节数
  • 校验和:使用报头中的校验值来保证数据的安全

TCP

TCP传输的段有最小20字节的报头和有效载荷字段构成。TCP具体组成包括端口号、序号、确认号、保留域、标志域、窗口、校验和、紧急指针构成,另外可扩展首部包括选项和填充。

总结

UDP

特点
  • 无连接
  • 支持一对一,一对多,多对一和多对多的通信
  • 面向报文
  • 不可靠传输,不使用流量控制和拥塞控制
  • 报头开销小,仅8字节
应用场景

常用于实时应用。例如视频直播、IP电话,QQ语音和QQ视频就是使用UDP的协议。

TCP

特点
  • 面向连接
  • 一对一通信
  • 面向字节流
  • 可靠传输,使用流量控制和拥塞控制
  • 报头最小20字节,最大60字节
应用场景

常用于对可靠性要求高的通信。例如文件传输。