【计算机网络】TCP和UDP的特点及区别
TCP和UDP的特点及区别
一 TCP和UDP的概念及特点
1.1 概述
TCP 和 UDP 都是传输层协议，他们都属于TCP/IP协议族。
1.2 UDP
① UDP概念
UDP的全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。
② UDP特点
UDP只在IP数据报之上增加了很少功能，即复用分用和差错检测功能。
UDP的主要特点：
- UDP是无连接的，减少开销和发送数据之前的时延。
- UDP使用最大努力交付，即不保证可靠交付。
- UDP是面向报文的，适合一次性传输少量数据的网络应用。
- UDP无拥塞控制，适合很多实时应用。
- UDP首部开销小，8B，TCP有20B。
③ UDP首部
UDP 头部包含了以下几个数据：
- 两个十六位的端口号，分别为源端口（可选字段）和目的端口
- 整个数据报文的长度
- 整个数据报文的检验和（IPv4 可选字段），该字段用于发现头部信息和数据中的错误
1.3 TCP
① TCP概念
TCP的全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 是面向连接的、可靠的流协议（流就是指不间断的数据结构）。
② TCP特点
- TCP是面向连接（虚连接）的传输层协议。
- 每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的。
- TCP提供可靠交付的服务，无差错、不丢失、不重复、按序到达。 （可靠有许、不丢不重）
- TCP提供全双工通信。
- 发送缓存：准备发送的数据或者已发送但尚未收到确认的数据。
- 接收缓存：按序到达但尚未被接受应用程序读取的数据或者不按序到达的数据。
- TCP面向字节流。
- TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。
③TCP首部
二 TCP和UDP的区别
| UDP | TCP | |
|---|---|---|
| 是否连接 | 无连接 | 面向连接 |
| 是否可靠 | 不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制 | 可靠传输（数据顺序和正确性），使用流量控制和拥塞控制 |
| 连接对象个数 | 支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信 | 只能是一对一通信 |
| 传输方式 | 面向报文 | 面向字节流 |
| 首部开销 | 首部开销小，仅8字节 | 首部最小20字节，最大60字节 |
| 适用场景 | 适用于实时应用，例如视频会议、直播 | 适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输 |
三 TCP和UDP的使用场景
- TCP应用场景： 效率要求相对低，但对准确性要求相对高的场景。因为传输中需要对数据确认、重发、排序等操作，相比之下效率没有UDP高。例如：文件传输（准确高要求高、但是速度可以相对慢）、接受邮件、远程登录。
- UDP应用场景： 效率要求相对高，对准确性要求相对低的场景。例如：QQ聊天、在线视频、网络语音电话（即时通讯，速度要求高，但是出现偶尔断续不是太大问题，并且此处完全不可以使用重发机制）、广播通信（广播、多播）。