我们都知道,TCP协议和UDP协议都是传输层的协议。但是两者却有着很大的区别,我们可以从个方面来谈谈它们的区别。
1、是否面向连接与传输可靠性
TCP协议是面向连接的、可靠的传输协议。它的可靠性主要表现在它会通过“三次握手”确保与目标服务器建之间立好连接,然后在传输数据过程中,它会有序列号和确认应答来确保发送方与接收方的连接畅通,会通过“流量控制”和“拥塞控制”来保证数据的正常传输,如果出现了丢包或者网络不好的原因,会触发重传机制,以保证所有数据可以发送到接收方,最后,它会有ARQ协议和校验和来进一步保证它的可靠性。
UDP协议是无连接、不可靠的传输协议。它在传输数据的时候,不会去保证数据传输的安全性,即使出现了网络拥堵的情况下,UDP也无法进行流量控制等避免网络拥塞的行为;此外,传输过程中出现丢包的状况时,UDP也不负责重发;甚至当出现包的到达顺序乱掉的时候也没有纠正的功能。
2、首部格式以及大小
TCP协议的首部包括20个字节的固定首部?+ 长度可变的其他选项。20 个字节又分为5 部分,每部分4 个字节(32 位)。TCP首部包括源端口、目的端口、序号、确认号等多个字段,这些字段都是保证其可靠性的。另外,TCP首部还包含长度可变的其他选项,但其首部最大不能超过60个字节(由数据偏移决定)。
UDP协议的首部则没有序号、确认号等字段,因为UDP协议只需要传输一个数据包,也不需要保证可靠性;它的首部只有8个字节,由4个字段(源端口、目的端口、长度、检验和)组成,每个字段都是两个字节。
3、传输效率与性能开销
TCP协议是面向字节流(把应用层传下来的报文看成字节流,把字节流组织成大小不等的报文段)传输的,每一条TCP连接只能有两个端点(服务器、客户端),所以每一条TCP连接只能是点对点的(一对一,一个发一个收),因此,传输效率慢;TCP协议的首部占用空间大,并且还有创建连接、流量控制、拥塞控制、重发机制、释放连接等确保可靠性的操作,因此,性能开销大。
UDP协议是面向报文传输的,UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信,并且不需要保证传输的可靠性,也不使用阻塞控制,所以传输效率高;UDP的首部只有8个字节,占用空间小,也不需要建立连接、释放连接等操作,因此,性能开销小。
4、应用场景
因为TCP协议是面向连接的、可靠的,所以我们会用它去传输一些文件、发送或接收邮件、实现远程登录等场景,这样可以保证传输数据的可靠性,保证我们可以收发完整的数据。
而UDP协议因为其不需要创建连接,可以随时发送数据,再加上UDP本身的处理既简单又高效,因此UDP经常用于以下几个场景:
- 包总量较少的通信(DNS、SNMP等)。
- 视频、音频等多媒体通信(即时通信)
- 限定于LAN 等特定网络中的应用通信
- 广播通信(广播、多播)
虽然UDP不提供可靠交付,但是在某些情况下UDP却是一种最有效的工作方式,比如:QQ语言、QQ视频、微信语音、微信视频、直播等等,都是基于UDP协议实现的。
从上述比较我们可以看出,TCP协议和UDP协议没有谁好谁坏之分,只是它们的作用、效率包括应用场景等都会有所不同,这只是看我们在什么场景下去使用它,在合适的场景下使用适合的协议,往往会有事半功倍的效果。?
|