如何理解UDP 和 TCP? 区别? 应用场景?

一、UDP

UDP(User Datagram Protocol),用户数据包协议,是一个简单的面向数据报的通信协议,即对应用层交下来的报文,不合并,不拆分,只是在其上面加上首部后就交给了下面的网络层

也就是说无论应用层交给UDP多长的报文,它统统发送,一次发送一个报文

而对接收方,接到后直接去除首部,交给上面的应用层就完成任务

UDP报头包括4个字段,每个字段占用2个字节(即16个二进制位),标题短,开销小

特点如下:

  1. UDP 不提供复杂的控制机制,利用 IP 提供面向无连接的通信服务
  2. 传输途中出现丢包,UDP 也不负责重发
  3. 当包的到达顺序出现乱序时,UDP没有纠正的功能。
  4. 并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻,立即按照原样发送到网络上的一种机制。

即使是出现网络拥堵的情况,UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为

二、TCP

TCP(Transmission Control Protocol),传输控制协议,是一种可靠、面向字节流的通信协议,把上面应用层交下来的数据看成无结构的字节流来发送

可以想象成流水形式的,发送方TCP会将数据放入"蓄水池"(缓存区),等到可以发送的时候就发送,不能发送就等着,TCP会根据当前网络的拥塞状态来确定每个报文段的大小

TCP报文首部有20个字节,额外开销大

特点如下:

TCP充分地实现了数据传输时各种控制功能,可以进行丢包时的重发控制,还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在 UDP 中都没有。

此外,TCP 作为一种面向有连接的协议,只有在确认通信对端存在时才会发送数据,从而可以控制通信流量的浪费。

根据 TCP 的这些机制,在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信( 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现)

三、区别

UDP与TCP两者的都位于传输层,如下图所示:

两者区别如下表所示:

TCP 是面向连接的协议,建立连接3次握手、断开连接四次挥手,UDP是面向无连接,数据传输前后不连接连接,发送端只负责将数据发送到网络,接收端从消息队列读取

TCP 提供可靠的服务,传输过程采用流量控制、编号与确认、计时器等手段确保数据无差错,不丢失。UDP 则尽可能传递数据,但不保证传递交付给对方

TCP 面向字节流,将应用层报文看成一串无结构的字节流,分解为多个TCP报文段传输后,在目的站重新装配。UDP协议面向报文,不拆分应用层报文,只保留报文边界,一次发送一个报文,接收方去除报文首部后,原封不动将报文交给上层应用

TCP 只能点对点全双工通信。UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信

两者应用场景如下图:

可以看到,TCP 应用场景适用于对效率要求低,对准确性要求高或者要求有链接的场景,而UDP 适用场景为对效率要求高,对准确性要求低的场景

参考文献

https://zh.wikipedia.org

https://www.shangmayuan.com/a/a1e3ceb218284cefb95de7fd.html

https://segmentfault.com/a/1190000021815671

https://vue3js.cn/interview

相关推荐
游戏开发爱好者81 小时前
iOS重构期调试实战:架构升级中的性能与数据保障策略
websocket·网络协议·tcp/ip·http·网络安全·https·udp
面朝大海,春不暖,花不开7 小时前
Java网络编程:TCP/UDP套接字通信详解
java·网络·tcp/ip
byxdaz7 小时前
PJSIP 中的 TCP 传输配置指南
tcp/ip
DemonAvenger8 小时前
高性能 TCP 服务器的 Go 语言实现技巧:从原理到实践
网络协议·架构·go
趙卋傑9 小时前
TCP/UDP
udp·tcp·tcp核心机制
liulilittle11 小时前
深度剖析:OPENPPP2 libtcpip 实现原理与架构设计
开发语言·网络·c++·tcp/ip·智能路由器·tcp·通信
cui_win11 小时前
【内存】Linux 内核优化实战 - net.ipv4.tcp_tw_reuse
linux·网络·tcp/ip
2501_9160137411 小时前
iOS 多线程导致接口乱序?抓包还原 + 请求调度优化实战
websocket·网络协议·tcp/ip·http·网络安全·https·udp
M1A111 小时前
TCP/IP协议精解:IP协议——互联网世界的邮政编码系统
后端·网络协议·tcp/ip
夏天想12 小时前
优化 WebSocket 实现单例连接用于打印【待测试 】
网络·websocket·网络协议