TCP против UDP: лучшее использование и 11 основных различий

Протокол управления трансмиссией (TCP) и протокол Datagram пользователя (UDP) представляют собой два основных протокола связи в пакете интернет -протокола (IP), используемых для отправки данных между устройствами по сети.

Хотя оба протокола являются необходимыми элементами иерархии модели OSI, их методы обеспечения передачи данных являются совершенно уникальными.

Что такое TCP (протокол управления передачей)?

TCP-это протокол, ориентированный на соединение, который устанавливает выделенную связь между отправителем и приемником, позволяющим надежному, упорядоченному и проверенному ошибкам доставку данных-идеальный протокол для поддержания целостности данных.

Примечательные особенности TCP:

• Ориентированное на соединение: TCP устанавливает соединение между устройствами до начала передачи данных и поддерживает его до тех пор, пока передача не будет завершена.
• Надежность: TCP использует подтверждения, контрольную сумму и повторные передачи, чтобы гарантировать, что данные доставляются точно и без потерь.
• Заказанная доставка: TCP гарантирует, что пакеты данных доставляются в правильной последовательности, обеспечивая когерентный и последовательный поток данных.
• Управление потоком: TCP управляет скоростью передачи данных, чтобы избежать подавляющего приемного устройства, регулируя поток на основе емкости приемника.
• Контроль заторов: TCP обнаруживает перегрузку сети и корректирует скорость передачи данных, чтобы предотвратить дальнейшее заторы и обеспечить эффективную передачу данных.

Идеальные применения TCP:

TCP лучше всего подходит для приложений, которые требуют надежной и точной передачи данных, например:

• Веб -просмотр
• Электронное письмо
• Переводы файлов
• Потоковое видео (не в прямом эфире)

Что такое UDP (протокол Datagram пользователя)?

UDP - это протокол без соединения, ориентированный на скорость и эффективность.Хотя способный к быстрому передаче данных, он не может гарантировать точность, порядок или целостность данных-подходящий вариант для чувствительных ко времени или в реальном времени, где скорость приоритет в отношении надежности.

Примечательные функции:

• Без соединения: Не устанавливает выделенное соединение перед отправкой данных, позволяя более быстрее более эффективной передачи.
• Нет проверки ошибок: Не предоставляет встроенную проверку ошибок или коррекцию, что означает, что он не гарантирует, что данные доставляются точно.
• Неупорядоченная доставка: Не гарантирует, что пакеты данных будут доставлены в приказе, который был отправлен, что может привести к доставке вне порядка.
• Низкие накладные расходы: Имеет минимальные накладные расходы на протокол, что позволяет быстрее пропустить и меньшую задержку.
• Трансляция и многоадресная расстояния: Может легко отправлять данные нескольким получателям одновременно.

Идеальные приложения:

UDP лучше всего подходит для приложений, которые определяют приоритеты скорости и могут переносить некоторые потери данных или доставку вне порядка, например:

• Живая потоковая передача
• Онлайн -игры
• Голос над IP (VoIP)
• Мониторинг данных в реальном времени

TCP против UDP: 11 основных различий

Ниже приведено подробное сравнение протокола управления передачей и протокола Datagram пользователя.

1. Подключение к примеру

TCP ориентирован на соединение

В качестве протокола, ориентированного на соединение, TCP устанавливает выделенное соединение между отправителем и получателем до начала передачи данных-аналогично настройке телефонного звонка, где обе стороны соглашаются общаться.

В протоколе используется трехсторонний процесс рукопожатия (SYN, SYN-ACK, ACK) для установления соединения, обеспечивающих работу обеих сторон и согласовываться с такими параметрами, как номера последовательностей и размеры окна.

Как только соединение установлено, TCP отслеживает состояние связи, такие как данные, отправленные и полученные данные, и является ли соединение открыто или закрыто.

После завершения передачи данных TCP завершает соединение, используя четырехсторонний процесс рукопожатия (FIN, ACK, FIN, ACK), подтверждая конец связи.

UDP не соединяется

UDP не устанавливает выделенное соединение;Он просто перемещает данные от отправителя в приемник без предварительного рукопожатия.

Без выделенного соединения UDP не отслеживает состояние связи, и каждый пакет отправляется независимо без осознания предыдущих или последующих пакетов.Отсутствие обслуживания соединения обеспечивает более быструю передачу данных, так как нет мониторинга канала связи.

Кроме того, UDP не требует процесса завершения подключения - когда отправитель прекращает отправку данных, канал связи разорвана.

2. Проверка надежности и ошибок

TCP проверяет передачу данных

Протокол управления передачей обеспечивает надежную передачу данных путем подтверждения того, что данные доставляются точно и полностью между отправителем и приемником.Это делается с помощью ряда проверок и противовесов, таких как подтверждения и контрольные суммы, которые подтверждают, что данные были получены и свободны от коррупции.

Если данные теряются или возникают ошибки во время передачи, TCP повторяет пакеты данных для поддержания точности и полноты.Эта надежность делает TCP идеальным вариантом для таких приложений, как передача файлов и просмотр веб -страниц.

UDP не отслеживает передачу данных

Протокол DataGram пользователя не отслеживает передачи данных и выполняет минимальную проверку ошибок, сосредоточив внимание на скорости и эффективности.Из -за этого UDP не гарантирует, что данные достигают своего пункта назначения в целом или не имеют коррупции.

Компромисс скорости над надежностью делает UDP подходящим для чувствительных ко времени приложений, таких как потоковая передача видео или онлайн-игры, где случайная потеря данных может быть приемлемой.

3. Передача пакетов данных

TCP обеспечивает последовательный передача данных

TCP гарантирует, что пакеты данных доставляются в том порядке, который они отправляли путем назначения номера последовательности каждому пакету данных, что позволяет приемнику повторно собирать данные в правильной последовательности.Если пакеты поступят из порядка, TCP будет держать их и ждать, пока какие -либо недостающие пакеты прибывают, прежде чем доставить их в приложение.

UDP не гарантирует заказа данных

UDP не гарантирует, что пакеты данных поступят в тот заказ, который они были отправлены.В отличие от TCP, UDP не назначает номера последовательностей пакетам данных, что означает, что они могут выйти из порядка или быть потерянным во время передачи.

Несмотря на то, что это отсутствие заказа может привести к пробелам или разрозненной информации, это также может привести к более быстрой передаче данных, поскольку нет необходимости отслеживать или переупорядочить пакеты.

4. Контроль потока и контроль заторов

TCP обеспечивает стабильную передачу данных

Протокол управления передачей использует механизмы управления потоком и заторов для эффективной и стабильной передачи данных.

Управление потоком управляет скоростью передачи данных на основе емкости приемника, предотвращая подавление отправителя - это делается с помощью метода скользящего окна, который регулирует поток данных в соответствии с способностью приемника обрабатывать входящие данные.

Алгоритмы управления перегрузкой TCP контролируют условия сети и регулируют скорость передачи данных.Если загрузка обнаружена, TCP замедляет передачу, чтобы предотвратить дальнейшее заторы и поддерживать плавный поток данных по сети.

UDP не хватает механизмов управления данными

Протокол Datagram пользователя не имеет встроенных механизмов управления потоком или заторов для мониторинга емкости или условий сети приемника.

В то время как это отсутствие контроля позволяет быстро и эффективно передавать данные, оно связано с потенциальной стоимостью перегрузки приемника и перегрузки сети, что может привести к таким проблемам, как потеря пакетов, задержки и дрожание.

5. Сетевые накладные расходы

TCP требует больше данных

TCP имеет больше накладных расходов из-за его ориентированной на соединение характер, что включает в себя установление соединения перед передачей данных и завершение его после этого.

TCP требует дополнительных данных при подтверждении получения пакетов данных и проверки ошибок, что способствует большему количеству накладных расходов.Хотя эти накладные расходы могут замедлить передачу, он обеспечивает надежность и точность данных, что делает TCP подходящим для таких приложений, как веб -просмотр, электронная почта и передачи файлов.

UDP легче и быстрее

UDP поставляется с минимальными накладными расходами из -за его не совместного характера и отсутствия перевозчика между отправителем и приемником.Это позволяет ему работать с более низкой задержкой и более быстрой передачей, но отсутствие проверки ошибок и общения отправителя/приемника может привести к потере данных или коррупции.

6. Обработка большого размера данных

TCP может обрабатывать большие пакеты данных

Благодаря своей способности установить выделенное соединение, TCP может надежно обрабатывать большие наборы данных, разбивая их на более мелкие пакеты для передачи и повторно их на приемном конце.

UDP лучше с небольшими пакетами данных

В то время как UDP может обрабатывать более крупные файлы, его природа без соединения лучше подходит для передачи небольших пакетов данных.

7. Государственность

TCP сохраняет информацию о состоянии

После начала передачи данных TCP отслеживает состояние соединения, включая номера последовательности пакетов данных, подтверждение приемника и любые требования повторной передачи.Это позволяет TCP обеспечивать управление потоком, проверку ошибок и поддерживать целостность данных во время связи отправителя/приемника.

UDP не состоит из состояния

Пользовательский протокол Datagram (UDP) не отслеживает текущие соединения и не поддерживает информацию о состоянии во время связи.UDP отправляет пакеты данных независимо, не отслеживая последовательность или подтверждение пакетов.Это делает передачу данных быстрее, но также увеличивает риск потери данных, дублирования или коррупции.

8. Порт -мультиплексирование

TCP поддерживает мультиплексирование порта

TCP поддерживает мультиплексирование порта, позволяя нескольким приложениям использовать один и тот же сетевой порт, в то же время управляя их данными отдельно.Это делается с использованием различных соединений на одном и том же порте, каждая из которых идентифицирована с помощью уникальной комбинации IP -адресов и номеров портов.

UDP поддерживает ограниченное мультиплексирование порта

UDP также поддерживает мультиплексирование порта, используя уникальную комбинацию IP -адресов и номеров портов.

Тем не менее, из -за своего характера без сохранения состояния, UDP часто используется для более простых, более быстрых общений, таких как прямая трансляция и онлайн -игры.

9. Уязвимости безопасности

Уязвимость TCP к атакам син -наводнения

TCP может быть уязвим для SYN Ploud Attacks, когда злоумышленник отправляет многочисленные запросы SYN (синхронизация) на сервер без завершения трехстороннего процесса рукопожатия.Это может привести к перегрузке сервера, поскольку ресурсы выделяются на полуоткрытые подключения, что может привести к сбою сервера или не отвечает ответственности и нарушает законные соединения.

Чтобы противостоять этим атакам, TCP может реализовать файлы cookie SYN для проверки запросов на подключение без распределения ресурсов и ограничения скорости использования для контроля скорости входящих запросов и смягчения воздействия атак SYN Flood.

Уязвимость UDP к атакам DDOS

UDP может быть уязвим для Атаки распределенного отказа в обслуживании (DDOS) Это эксплуатирует его отсутствие установления связи.В таких атаках злоумышленники затопляют сервер большим объемом пакетов UDP из нескольких источников, вызывая перегрузки сети или перерывы в обслуживании.

Чтобы защитить от этих атак, услуги на основе UDP могут реализовать ограничение, фильтрацию, фильтрацию и блокировку IP, чтобы управлять входящим трафиком и блокировать вредоносные источники.Брандмауэры и системы обнаружения вторжений могут отслеживать модели трафика, обнаруживать аномалии и предоставлять ранние предупреждения, чтобы помочь реагировать на потенциальные атаки.

10. Многоадрески и вещание

TCP работает для общения один на один

TCP) не лучший вариант для многоадресной.Его ориентированная на связь характер и требования к подтверждению делают его более подходящим для общения один к одному, а не для сценариев из одного ко многим.

UDP предназначен для многоадресной

Nature и эффективная передача данных UDP и эффективная передача данных позволяют ему довольно эффективно обрабатывать общение с одним ко многим, что делает его идеальным выбором для вещания или многоамериканских данных для нескольких получателей.

11. Заголовки

TCP имеет заголовок с переменной длиной

Заголовки с переменной длиной TCP содержат поля, которые предоставляют информацию для управления потоком, обнаружения ошибок и правильного порядка пакета данных во время передачи.Ключевые поля в заголовках TCP включают.

• Последовательности и номера подтверждения для отслеживания пакетов данных.
• Флаги, такие как SYN, ACK и FIN для управления настройкой подключения и прекращения.
• Максимальный размер сегмента (MSS) и масштабирование окон для оптимизации передачи данных.

UDP имеет заголовок с фиксированной длиной

Заголовки UDP проще, чем заголовки TCP, подчеркивая скорость над надежностью.Заголовок содержит четыре основных поля:

• исходный порт и порт назначения для определения конечных точек связи.
• Длина для указания размера пакета.
• Контрольная сумма для обнаружения ошибок во время передачи, но, как правило, необязательно.