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:
- 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
- 传输途中出现丢包,UDP 也不负责重发
- 当包的到达顺序出现乱序时,UDP没有纠正的功能。
- 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 | UDP | |
---|---|---|
可靠性 | 可靠 | 不可靠 |
连接性 | 面向连接 | 无连接 |
报文 | 面向字节流 | 面向报文 |
效率 | 传输效率低 | 传输效率高 |
双共性 | 全双工 | 一对一、一对多、多对一、多对多 |
流量控制 | 滑动窗口 | 无 |
拥塞控制 | 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 | 无 |
传输效率 | 慢 | 快 |
-
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
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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