TCP VS UDP
- 2021 年 3 月 25 日
- 筆記
- STM32F207教程
1、簡介
簡述TCP的工作流程：
在三次握手的幫助下建立了TCP連接。這是一個啟動和確認連接的過程。建立連接後，數據傳輸開始，傳輸過程完成後，通過四次揮手關閉已建立的連接。
關於TCP的內容請看之前的文章《TCP協議詳解》。
簡述UDP的工作流程：
UDP 使用簡單的傳輸方法，無需進行握手對話即可進行通信。UDP還假定錯誤檢查和更正在應用程序中並不重要，UDP提供數據完整性的校驗和，但是不提供校正錯誤的機制。
關於UDP的內容請看之前的文章《UDP協議詳解》。
他們的主要區別：
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TCP 是面向連接的協議，而 UDP 是無連接協議。
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TCP 的速度較慢，而 UDP 的速度速度更快。
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TCP 使用握手協議， 如 SYN、 SYN- Ack、 Ack， 而 UDP 沒有使用握手協議。
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TCP 執行錯誤檢查，同時進行錯誤恢復，另一方面，UDP 執行錯誤檢查，但它丟棄錯誤的數據包。
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TCP 具有確認段，但 UDP 沒有任何確認段。
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TCP 是重量級的，UDP 是輕量級的。
02、各自的特點
TCP的特點：
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通信確認。
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重新傳輸。
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網絡擁塞時延遲傳輸。
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流量控制。
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差錯控制。
UDP的特點：
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輕量化。
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減少延遲，速度快。
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允許小事務（DNS 查找）。
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支持可容忍數據包丟失的帶寬密集型應用程序。
03、TCP和UDP的區別
對比如下
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TCP |
UDP |
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TCP 是一個面向連接的協議。 |
UDP 是一個無連接的協議。 |
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TCP 只能一對一通信。 |
UDP 支持一對一，一對多，多對一和多對多交互通信。 |
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TCP 消息從一台計算機到另一台計算機在互聯網上傳播，面向位元組流通信。 |
UDP 不是基於連接的，因此一個程序可以向另一個程序發送大量數據包，面向報文通信。 |
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TCP 按特定順序重新排列數據包。 |
UDP 協議沒有固定順序，因為所有數據包彼此獨立。 |
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TCP 的速度較慢。 |
UDP 速度更快，因為未嘗試恢復錯誤。 |
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TCP 協議首部大小為 20 位元組。 |
UDP 協議首部大小為 8 位元組。 |
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TCP 是重量級的。TCP 需要三個數據包來設置套接字連接，然後才能發送任何用戶數據。 |
UDP 是輕量級的。沒有跟蹤連接、消息排序等。 |
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TCP 會進行錯誤檢查，還可以進行錯誤恢復。 |
UDP 執行錯誤檢查，但它丟棄錯誤的數據包。 |
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TCP 有確認段。 |
UDP 無確認段。 |
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TCP 使用握手協議，如 SYN、SYN-ACK、ACK。 |
UDP 無握手（因此無連接協議）。 |
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TCP 是可靠的，因為它保證將數據傳遞到目標設備。 |
UDP 中無法保證將數據傳遞到目標設備。 |
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TCP 提供廣泛的錯誤檢查機制，因為它提供流量控制和數據確認。 |
UDP 只有一個用於校驗和的錯誤檢查機制。 |
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TCP 可靠傳輸，使用流量控制和擁塞控制 |
UDP 不可靠傳輸，不使用流量控制和擁塞控制 |
面向報文：
面向報文的傳輸方式是應用層交給UDP多長的報文，UDP就照樣發送，即一次發送一個報文。因此，應用程序必須選擇合適大小的報文。若報文太長，則IP層需要分片。UDP對應用層交下來的報文，既不合併，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。這也就是說，應用層交給UDP多長的報文，UDP就照樣發送，即一次發送一個報文。（一個udp的最大報文長度2^16-1-20-8,20是ip報文頭，8是udp報文頭）
面向位元組流：
面向位元組流的話，雖然應用程序和TCP的交互是一次一個數據塊（大小不等），但TCP把應用程序看成是一連串的無結構的位元組流。TCP有一個緩衝，當應用程序傳送的數據塊太長，TCP就可以把它劃分短一些再傳送。如果應用程序一次只發送一個位元組，TCP也可以等待積累有足夠多的位元組後再構成報文段發送出去。
04、TCP的應用
效率要求相對低，但對準確性要求相對高的場景。因為傳輸中需要對數據確認、重發、排序等操作，相比之下效率沒有UDP高。舉幾個例子：文件傳輸（準確性要求高、但是速度可以相對慢）、接受郵件、遠程登錄。
05、UDP的應用
效率要求相對高，對準確性要求相對低的場景。舉幾個例子：QQ聊天、在線視頻、網絡語音電話（即時通訊，速度要求高，但是出現偶爾斷續不是太大問題，並且此處完全不可以使用重發機制）、廣播通信（廣播、多播）。
06、總結
在傳輸層TCP和UDP協議基礎上的應用層協議對比。
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