【关于TCP那些事】--TCP与UDP区别与对比

【关于TCP那些事】--TCP与UDP区别与对比

513发表于2019-03-31

说到网络通信不得说两大用途最广泛的网络协议TCP和UDP。浏览器网页,IM,RPC等等你都可以找到TCP的身影。

那TCP和UDP有什么区别?什么时候会用到TCP,什么时候又选择UDP呢?


一、TCP特性

TCP的优点: 可靠,稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前,会有3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,还会通过4次挥手来断开连接用来节约系统资源。是全双工的可靠通讯信道。

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。

二、UDP特性

UDP数据报结构:

UDP首部格式:

UDP的优点: 快,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…… 

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。 


基于上面的优缺点,那么: 什么时候应该使用TCP: 当对网络通讯质量有要求的时候,比如:整个数据要准确无误的传递给对方,这往往用于一些要求可靠的应用,比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议,POP、SMTP等邮件传输的协议。 

在日常生活中,常见使用TCP协议的应用如下: 浏览器,用的HTTP FlashFXP,用的FTP Outlook,用的POP、SMTP Putty,用的Telnet、SSH QQ文件传输 ………… 


什么时候应该使用UDP: 当对网络通讯质量要求不高的时候,要求网络通讯速度能尽量的快,这时就可以使用UDP。 比如,日常生活中,常见使用UDP协议的应用如下: QQ语音 QQ视频 TFTP ……

有些应用场景对可靠性要求不高会用到UPD,比如长视频,要求速率

三、小结TCP与UDP的区别:

1.基于连接与无连接;

每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信

TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接


2.对系统资源的要求(TCP较多,UDP少);

TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小,只有8个字节


3.UDP程序结构较简单;

TCP服务端需要ip地址和端口开启listen监听,然后accept()客户端连接,需要新创建线程或者多路复用技术来处理读写io流。用函数send()和recv(),或者read()和write(),还要考虑TCP链接粘包和半包的问题。

UDP不用监听,通过绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind。用函数recvfrom()接收数据,发送数据,用函数sendto()。


4.流模式与数据报模式 ;

TCP面向字节流,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流。UDP是面向报文的。


5.TCP保证数据正确性,UDP可能丢包,TCP保证数据顺序,UDP不保证。

TCP提供可靠的服务。也就是说,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尽最大努力交付,即不保证可靠交付。

TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,UDP则是不可靠信道。


小编蓝狐