TCP和UDP的区别

一、TCP和UDP的区别


1. TCP是面向连接的协议,而UDP是无连接的协议。

2. 可靠性
TCP提供交付保证,即使用TCP协议发送的消息是保证交付给客户端的,若消息在传输过程中丢失,则重发,这是由TCP协议本身控制的,而UDP是不可靠的,他不提供任何交付保证。一个数据包在传输过程中可能会丢失。
UDP不适合保证交付的项目。

3. 有序性
除了提供交付保证,TCP也保证了消息的有序性,该消息以从服务端发出的同样的顺序发送到客户端,尽管这些消息到网络的另一端可能是无序的,TCP协议将会排好序。UDP不提供任何有序性或序列性的保证,数据包将以任何可能的顺序到达。

4. 数据边界
TCP不保证数据的边界,而UDP保证。在传输控制协议,数据以字节流的形式发送,并没有明显的标志表明传输信号信息的边界,在UDP中,数据包单独发送时,只有当他们到达时,才会再次集成。包有明确的界限来那些包已经收到。这意味着在消息发送后,在接收器接口将会有一个读操作,来生成一个完整的消息。虽然TCP也将在收集所有字节之后生成一个完整的消息,但是这些信息在传给传输给接收端之前将存储在TCP缓冲区,以确保更好的使用网络带宽。

5. 速度
TCP的速度比较慢,而UDP的速度比较快,因为TCP必须创建连接,以保证消息的可靠交付和有序性,他需要做比UDP多得多的事,这就是为什么UDP更适用于对速度比较敏感的应用,如:在线视频媒体,电视广播和多人在线游戏。

6. 重量级VS轻量级
由于上述的开销,TCP被认为是重量级协议,而与之相比,UDP协议则是一个轻量级协议。因为UDP传输的信息中不承担任何间接创建连接,保证交付或秩序的信息。这也反映在用于承担元数据的头的大小。

7. 头大小
TCP具有比UDP更大的头。一个TCP数据包报头的大小是20字节,UDP数据报报头是8个字节。TCP报头包含序列号,ACK号,数据偏移量,保留,控制位,窗口,紧急指针,可选项,填充位,校验位,源端口和目的端口。而UDP报头只包含长度,源端口号,目的端口和校验和。

8. 拥塞或流控制
TCP有流量控制,在任何用户数据可以被发送之前,TCP需要三数据包来设置一个套接字连接。TCP处理的可靠性和拥塞控制。而UDP不能进行流量控制。

9. 用法和应用
在互联网中,TCP和UDP都运行在那些环境中:TCP提供可靠交付和有序性的保证,适合需要高可靠并且对传输时间要求不高的应用。UDP适合应用程序需要快速,高效的传输的应用,如游戏。UDP是无状态的性质,在服务端需要对大量客户端产生的少量请求进行应答的应用中是非常有用的,在实践中,TCP被用于金融领域,如FIX协议是一种基于TCP的协议,而UDP是大量使用在游戏和娱乐场所。


10.基于TCP和UDP的协议
TCP:HTTP协议、HTTPS协议、Telnet、FTP、以及SMTP协议
UDP:DHCP以及DNS协议、SNMP、TFTP、BOOTP、NFS(早期版本)


总结:TCP是面向连接得,可靠的,缓慢的,可靠交付以及保证消息顺序的,而UDP是无连接的,不可靠的,没有序列保证,但是是一个快速传输协议。TCP头开销也比UDP高的多,因为每个数据包中要发送更多的元数据。TCP代表传输控制协议,UDP代表用户数据报协议。
### TCP协议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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