什么TCP,什么是UDP,它们两者的区别

本文深入解析了TCP和UDP这两种传输层协议的特点与区别。TCP,一种面向连接、可靠的字节流协议,提供稳定的数据传输服务;UDP,无连接、快速但不可靠的协议,适用于对丢包容忍度高的场景。文章详细比较了两种协议的优缺点,如TCP的可靠性与UDP的高效性,并探讨了它们在网络通信中的具体应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1. 简介

TCP和UDP是OSI模型中的传输层中的协议。

TCP(Transmission Control Protocol 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,有IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中。完成第四层传输层所指定的功能。

UDP(User Datagram Protocol 用户数据报协议)是OSI(Open System Inter connection,开放式系统互联)参考模型中的一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

2. TCP特性

点到点,全双工,可靠有序的字节流,面向连接,且存在流量个拥塞控制。

2.1 TCP的优点

可靠,稳定
TCP的可靠性现在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源

2.2 TCP的缺点

慢,效率低,占用系统资源高,易被攻击。
TCP在传递数据之前,要先建立连接,这会消耗时间,而且在数据传递时,确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间,而且要在每台设备上维护所有的传输连接,事实上,每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。而且,因为TCP有确认机制、三次握手机制,这些也导致TCP容易被人利用,实现DOS、DDOS、CC等攻击。

3. UDP特性

无连接,系统开销小快速。主要应用于对丢包容忍较大,速率敏感的场景。

3.1 UDP的优点

快速,系统消耗低,比TCP稍安全。
UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制,UDP是一个无状态的传输协议,所以它在传递数据时非常快。没有TCP的这些机制,UDP较TCP被攻击者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是无法避免攻击的,比如:UDP Flood攻击。

3.2 UDP的缺点

不可靠,不稳定。
因为UDP没有TCP那些可靠的机制,在数据传递时,如果网络质量不好,就会很容易丢包。

4. TCP与UDP的区别

1.连接性:TCP面向连接;UDP是无连接的。(TCP需要三次握手,而UDP不需要握手)
2.可靠性:TCP提供可靠的服务;UDP尽最大努力交付,即不保证可靠交付。(通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP则可能出现丢包,不保证顺序到达)
3.面向对象:TCP面向字节流;UDP是面向报文的。(面向报文的是指发送方的UDP对应用层交下来的数据报文,不合并不拆分,只是在其上面加上首部后就交给了下面的网络层。)
举个例子:
	发送方使用TCP协议先发送100个字节的包1,再发送10个字节的包2;等待2秒后,接收方只需要接收一次就能将数据(110字节)接收下来。
	发送方使用UDP协议先发送100个字节的包1,再发送10个字节的包2;等待2秒后,接收方必须要接收量词才能将包1(100字节)和包2(10字节)分别接受。
4.差错拥塞控制:UDP没有差错和拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。(TCP拥塞控制,当另一端出现阻塞时,会降低发送速率。)
5.系统开销:TCP首部开销20字节(具有报文段序号,应答序号,窗口大小等);UDP的首部开销小,只有8个字节(2个字节的源端口,2个字节的目的端口,2个字节的报文长度,2个字节的校验和)。
6.信道:TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,即可以流入也可以流出的信道;UDP则是不可靠信道。
7.有序性:TCP是有序的字节流;UDP则是无序的。(这是由于TCP头部存在报文段的序号,而UDP没有)
### TCP相较于UDP更可靠的原因 TCP(传输控制协议)相较于UDP(用户数据报协议),其可靠性来源于多个设计层面的因素。以下是具体分析: #### 1. **面向连接的设计** TCP是一个面向连接的协议,在正式传输数据之前,必须通过三次握手来建立可靠的连接[^2]。这一过程确保双方都准备好接收和发送数据,从而减少因未准备好的一方而导致的数据丢失风险。 #### 2. **确认机制** TCP采用确认应答机制(ACK),即每一段数据都需要被接收方确认已成功接收到。如果发送方在一定时间内未能收到确认消息,则会重新发送该段数据[^1]。相比之下,UDP不具备这样的确认机制,因此无法保证数据是否成功抵达目标地址。 #### 3. **流量控制与拥塞控制** 为了防止发送方过快地向接收方发送数据导致缓冲区溢出,TCP实现了滑动窗口机制来进行流量控制。此外,TCP还具备拥塞控制功能,能够动态调整发送速率以适应当前网络状况,进一步提高数据传输的成功率。这些特性都是UDP所缺少的。 #### 4. **错误检测与纠正** 虽然两者都可以利用校验和字段来发现传输中的差错,但只有TCP会在发现问题时采取措施——重传受损分组;而UDP仅报告错误而不尝试修复它们[^3]。这意味着即使UDP发现了问题也无法自行解决,增加了不可靠性。 #### 5. **有序交付** TCP可以保证按序递交所有片段至应用层,即便某些中间环节出现了乱序现象也会由协议栈内部处理好后再提交给高层应用程序使用[^4]。然而,由于UDP并不关心各独立数据包之间的关系,所以在遇到类似情况时便不会做任何整理工作,最终可能导致用户体验下降或者业务逻辑失败。 综上所述,正是基于以上几个方面的差异使得TCP成为了一个更加稳健的选择方案,尤其适用于那些对准确性要求极高的场合下如文件下载、电子邮件传递等领域之中[^5]。 ```python # 示例代码展示如何创建一个简单的TCP socket import socket def create_tcp_socket(): try: tcp_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) print("TCP Socket created successfully.") return tcp_sock except Exception as e: print(f"Error creating TCP socket: {e}") create_tcp_socket() ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值