TCP-UDP 网络协议详解:优势、应用场景及开发指南

2024-05-0201:31:13综合资讯0

大家好,欢迎来到前端西瓜哥的知识分享。今天,我们将深入探讨 TCP 和 UDP 协议之间的差异。

在 TCP/IP 协议簇中,TCP 和 UDP 是两种重要的 传输层协议。传输层负责确保应用程序之间可靠的端到端通信。

TCP,也称为传输控制协议,是一种 面向连接、可靠、基于字节流的传输层通信协议

TCP 要求在开始传输数据之前先建立端到端的连接,并具备重传机制,确保数据的可靠传输。

UDP,也称为用户数据报协议,是一种无连接的、面向数据报的协议。

TCP 是面向连接的,在发送数据前需要建立 TCP 链接,即众所周知的 TCP 三次握手。之后,数据可以在两端之间任意传输。断开连接时,也需要进行 TCP 四次挥手。

UDP 无需建立连接,它在获取 IP 地址后即可发送数据,并且不负责数据报文的拆分和拼接。

TCP 是可靠的连接,为每个 TCP 数据包分配序号,以确保数据的 按序发送

接收端收到数据后,会返回 ACK 确认。如果客户端长时间未收到 ACK,它将认为数据可能丢失,并进行重传,从而 保证数据的完整性

TCP 头部还包括校验和,用于检测数据是否因信号干扰而损坏。如果检测到损坏,则这些数据将被丢弃。UDP 也可以使用校验和,但不是强制要求。

UDP 不需要额外的连接建立。由于没有重传机制,它不能保证消息成功传递给接收方。发送端发送 UDP 数据后,数据将不会被备份,因为 UDP 不会进行重传。

UDP 不保证发送数据的顺序,数据通常会乱序到达。

TCP 需要建立连接并提供校验和重传机制,因此速度相对较慢。

UDP 非常快,因为它不受这些限制。

广播是指将信息数据包发送到特定网络范围内的所有设备。

TCP 不支持广播,只能在固定的两端之间收发数据。

UDP 支持广播。

TCP 采用面向字节流的方式。字节流是指应用层的一个完整消息,会被 TCP 拆分和组合,然后放入 TCP 包中进行发送。

相邻数据的边界需要由应用层自身确定。例如,HTTP/1 使用换行来分割头字段,并通过 Content-Length 来确定请求主体的长度,从而确定分割边界。

UDP 采用面向报文的方式,不会对应用层完整的消息进行拆分,而是直接将其放入 UDP 包中。一个 UDP 包就代表一个完整的数据。

UDP 的优点是速度快,不需要建立连接,而且开销更少,因此非常适合实时性强的场景。常见的应用场景包括:

  1. 流媒体(尽管有些流媒体的实时性要求不高)
  2. 需要高实时性的多人竞技游戏
  3. 音视频通话
  4. DNS 查询

TCP 的优点是数据可靠,适合对质量要求高的场景。大多数应用软件使用 HTTP 请求,而 HTTP 是基于 TCP 的。

TCP 可靠,UDP 快速,这是它们最大的区别。

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