TCP和UDP的区别

TCP和UDP的区别

面试常考的知识点

1.传输控制协议TCP(Transmisson Control Protocol)

  • 是提供面向连接,可靠传输的数据传输服务。

主要特点

  • TCP是面向连接的;
  • 每一条TCP连接只能有两个端点,每一条TCP连接只能点对点(一对一);
  • TCP提供可靠的交付服务。通过TCP传送的数据,无差错,不丢失,不重复,并按时到达;
  • TCP提供全双工通信。TCP允许应用程序在任何时候都能发送数据。TCP 连接的两端都设有发送缓存和接收缓存,用来临时存放双方通信的数据;
  • 面向字节流。TCP 中的“流”(Stream)指的是流入进程或从进程流出的字节序列。“面向字节流”的含义是:虽然应用程序和 TCP 的交互是一次一个数据块(大小不等),但 TCP 把应用程序交下来的数据仅仅看成是一连串的无结构的字节流。

2.用户数据协议UDP(User Datagram Protocol)

  • 是提供无连接,尽最大努力的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性。

主要特点

  • UDP是面向无连接的;
  • UDP使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态(这里面有许多参数);
  • UDP是面向报文的
  • UDP 没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用,如 直播,实时视频会议等);
  • UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信;
  • UDP 的首部开销小,只有8个字节,比TCP的20个字节的首部要短。

3.区别

在这里插入图片描述

TCP与UDP从以下几个方面:

  • 可靠性;TCP是可靠的,UDP不不可靠的
  • TCP的面向连接的。UDP是面向无连接的
  • 有序性。TCP在接受数据后是有序的。UDP则是无序的
  • 速度。TCP速度比较慢,因为要创建连接。UDP则比较快,比较适合实时应用
  • 量级。TCP是重量级的,头部大小在20-60;UDP则是轻量级的,头部大小在8个字节
  • 应用场景。TCP 一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。 UDP 一般用于即时通信,实时应用,比如: QQ 语音、 QQ 视频 、直播等等
### TCP协议与UDP协议的主要区别 TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)是两种常用的传输层协议,它们各自具有不同的特性、功能以及适用场景。 #### 1. 连接模式 TCP是一种面向连接的协议,在正式收发数据前必须先建立可靠的连接,这一过程通过三次握手完成[^1]。而UDP则属于无连接的协议,无需事先建立连接即可直接发送数据包[^3]。 #### 2. 可靠性 TCP提供了高可靠性的数据传输服务,它能够确保数据按序到达目标设备,并且具备重传丢失数据的功能[^4]。相比之下,UDP并不保证数据包的顺序性完整性,可能会发生丢包或乱序现象[^2]。 #### 3. 性能表现 由于TCP需要维护连接状态并执行复杂的错误检测机制,其性能相对较低;然而这些额外操作正是为了保障数据传输的质量所必需的。相反地,UDP因为省去了许多控制环节,所以在速度方面占据优势,尤其适合那些可以容忍一定范围内的数据损失的应用场合[^3]。 #### 4. 首部开销 从头部结构来看,TCP头部较为复杂,包含了源端口号、目的端口号等多个字段用于实现各种高级功能;而UDP头部比较简单轻量级,仅需四个固定长度字段就能满足基本需求。 ### 适用场景分析 - **Web浏览**: 当用户利用浏览器访问互联网站点时,HTTP/HTTPS这类高层应用依赖于底层稳定的TCP通道来传递请求响应消息流,从而确保存取页面内容时不被中断或者损坏[^2]。 - **邮件系统**: SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), IMAP(Internet Message Access Protocol) POP(Post Office Protocol) 等电子邮件相关标准均采用TCP作为基础载体,以保护信件资料免受中途遗失风险影响[^2]。 - **视频会议&在线游戏**: 对于此种强调即时互动效果的服务形式而言,即使偶尔存在轻微的画面跳帧亦可接受,因此选用快速高效的UDP更为合适。 - **DNS查询**: 域名解析服务经常运用短小精悍的UDP分组来进行高效快捷的操作处理[^3]。 ```python import socket def create_tcp_socket(): tcp_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) return tcp_sock def create_udp_socket(): udp_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) return udp_sock ```
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