GTP协议

GTP协议

一、GTP协议

GTP（GPRS 隧道协议）是一种应用层协议，主要依赖 UDP、TCP，偶尔还有 SCTP，在 3G、4G 和 5G 等移动网络中传输数据包。它封装用户数据和信令，利用这些底层传输进行传输，但不提供自身的端到端可靠性。

他是3GPP移动网络中在核心网内部建立隧道以转发用户数据或控制消息的协议。可以看作是一种基于IP的隧道封装协议，可以理解为隧道协议/应用协议。 在我的理解看来可以看作是应用层和传输层之间的一层，来作为隧道将对应的数据（包括U用户/C控制）进行封装，然后进行传输。

GTP包括三个主要子协议：
GTP-C（Control）：用于控制平面信令，如建立/修改/删除隧道。
GTP-U（User）：用于承载用户面数据包。
GTP’：用于计费/审计数据收集。

二、GTP与传输层协议的不同

传输层的协议，比如常见的TCP、UDP、SCTP . **TCP、UDP、SCTP 在传输层（OSI 第 4 层）**处理端点间的数据传输，而 **GTP 则在更高层（OSI 第 5-7 层）**专门用于电信核心网络的隧道传输。

GTP 将可靠性和拥塞控制等方面委托给其所运行的传输协议，转而专注于移动端专用任务，如会话管理。

GTP 在移动网络中为用户数据（GTP-U）和控制信令（GTP-C）创建隧道，运行在 IP 之上，并使用传输协议进行分组分包。例如，GTP-U 通常使用 UDP 端口 2152 用于快速且不可靠的用户数据包传输，非常适合语音或数据，因为速度比起完美更重要。
GTP-C 通常使用 UDP 端口 2123，但可以切换到 TCP，以确保可靠链路的传输。SCTP 凭借其面向消息的可靠性和多流功能，有时用于 4G/5G 控制平面中的 GTP-C，提供诸如故障切换而不中断会话等优势。
这种分层结构使 GTP 能够专注于电信专用封装，同时借鉴传输功能。

✔ GTP 并不是取代 TCP/UDP/SCTP

它更像是应用层封装 + UDP 传输的组合，用来实现在不同移动网络节点（如 eNodeB、SGW、PGW）之间进行数据隧道传输。
GTP 不提供像 TCP 那样的拥塞控制、顺序交付等特性；UDP 提供的是尽力交付，没有可靠性保证。GTP 通过自身协议机制（如序列号、隧道ID等）来满足网络需求。

三、GTP和 TCP／UDP／SCTP 的核心区别总结

特性	TCP	UDP	SCTP	GTP
传输层协议	✔	✔	✔	✘
是否提供可靠性	是	否	可选的可靠	取决于底层
是否面向连接	是	否	是	否
是否用于实际用户数据	是	常见	可用于实时数据	是，封装用户数据但不直接取代底层
是否负责隧道封装	否	否	否	✔（核心作用）
常见场景	网页/文件传输	实时/流媒体	多流/信令	移动网络核心隧道

参考文献

https://en.wikipedia.org/wiki/GPRS_Tunnelling_Protocol
https://www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_GTP.html
https://blog.youkuaiyun.com/dianfuquan4988/article/details/101863272?utm_source=chatgpt.com
https://developer.aliyun.com/article/1613096?utm_source=chatgpt.com