TCP 与 UDP：它们有何不同以及您应该使用哪一个？

TCP 协议最适合发送电子邮件、文件传输（例如照片或视频）以及网页浏览。它有点慢，但保证可靠和无损的数据传输。另一方面，UDP 非常适合实时流媒体、视频通话和在线游戏。由于 UDP 是无连接的，因此它比 TCP 更快，但可靠性较差。

您是否曾经在 VPN 上遇到过 TCP 和 UDP 协议，并想知道这两个协议的含义是什么？嗯，两者都是基本的内部协议，都有自己的优点和缺点。一种提供更快的速度，另一种则优先考虑安全性。

今天，我们将探讨这两个协议的核心功能、异同。因此，让我们比较一下 TCP 与 UDP 的所有因素，并找出您应该使用哪一个。 

TCP vs UDP: Brief Comparison

Determinant Factors	传输控制协议	UDP协议
速度与性能	由于增加了安全性和功能，连接速度较慢	由于缺乏额外的安全性，连接速度更快
连接可靠性	通过尽力交付保证可靠连接	不可靠的尽力交付而无需确认
错误检查	自动高级错误检查和恢复	使用校验和进行基本级别错误检查
数据传输	数据按顺序传输并验证每个数据包	无数据包验证的非顺序数据传输
握手协议	HTTP/HTTPs、FTP、SMTP、Telnet 等	DNS、DHCP、TFTP、SNMP 等
数据重传	重新传输丢失或不正确的包。	丢失的包不会重传
广播支持	不支持	支持单播、组播、广播

TCP（传输控制协议）如何工作？

数据分割

TCP协议将数据分成小数据包并按顺序排列进行传输。它通过为每个数据包分配编号来跟踪发送的每个数据包。它还为每个数据段分配确认号。

面向连接

TCP协议是面向连接的协议，这意味着在传输过程中发送方和接收方在网络内连接。而且，它保持了传输前后数据的顺序和顺序。

高级错误检查

TCP 协议具有高级错误检测功能，可确保可靠的数据传输。检查每个数据段是否有错误。如果在数据传输过程中发现任何错误，例如丢失段、重复段等，系统会自动检测并恢复。

网络拥塞处理

TCP 协议可以通过确定发送方发送的数据量来检测网络内的拥塞情况。它根据两个因素自动减小发送方窗口的大小：接收方窗口大小和拥塞窗口大小。

双向/全双工

TCP 允许发送方和接收方同时传输数据。数据可以同时通过两个方向，互不干扰。此外，它还确保发送者和接收者之间的数据流顺畅和效率。

TCP协议的优点

• 速度较慢但安全数据传输的可靠协议。
• 错误检查机制自动执行恢复。
• 它是一种广泛使用的开源/开放标准协议。
• 对数据进行排序以保护数据完整性。
• 为发送方和接收方分配唯一的 IP 地址。 

TCP 协议的缺点

• TCP协议设置复杂
• 与 UDP 相比，它占用大量资源。
• 会减慢网络连接速度。
• 它使用较慢的三向握手。
• 在网络高度拥堵时可能会减慢网络速度。

UDP（用户数据报协议）如何工作？

用户数据报协议 (UDP) 是一种在 IP 之上运行的轻量级无连接传输层协议。 Internet 应用程序使用 UDP 建立低延迟和容丢连接。 

与 TCP 不同，UDP 不保证将数据包传送到正确的接收者，这意味着它不直接与接收计算机通信。换句话说，它发送数据并希望它到达目的地，这使得它不可靠。

无连接协议

UDP 是无连接协议，这意味着数据传输之前无需建立连接。它发送数据包，但不验证接收者是否成功接收数据。

数据打包

UDP 将数据收集到 UDP 数据包中，并将自己的标头信息添加到数据包中。它从网络层获取数据报，附加其标头，然后将其发送给用户。然而，数据包中没有像TCP协议那样的确认。

发送和接收数据包

UDP 向网络层发送数据包并接受来自网络层的数据包。它不管理流量控制或确保所有数据包到达目的地。因此，网络的持续流量使其比 TCP 更快，但可靠性较低。

连接可靠性

UDP 是一种不可靠的协议，因为它不能保证将数据包传送到正确的目的地。数据包可能会丢失、重复或无序到达。因此，它不适合传输照片、视频、电子邮件等敏感信息。

UDP协议的优点

• 由于没有流量控制、没有握手且开销最小，UDP 速度更快。
• 由于无需确认，响应时间更快。
• 使用较小的数据包大小来减少拥塞。
• 易于配置且易于使用。
• 支持组播和广播。

UDP 协议的缺点

• 缺乏可靠性，数据包可能会丢失、被拦截或重复。
• 容易受到 DDOS（丹尼尔服务）攻击。
• 任何数据流控制都不可能压垮网络。
• UDP 中没有网络拥塞控制。

何时使用 TCP 协议？

由于 TCP 比 UDP 更可靠，因此您应该使用它来发送电子邮件、文件传输、远程访问、流视频/音频和网页浏览。简而言之，TCP 应该用在数据完整性、可靠性和安全性至关重要的地方。

何时使用UDP协议？

UDP 协议最适合动态实时通信，例如视频会议、直播、在线游戏、广播数据、DNS 查找和用于数据分析的网络监控。总之，当速度优先于可靠性并且偶尔的数据丢失是可以接受的时候，就使用 UDP。

常见问题解答

Netflix 使用 TCP 还是 UDP？

由于 Netflix 的需求对时间敏感，因此他们使用 TCP，从而消除了端口转发。这样，网络的整个带宽就得到了最佳利用。此外，TCP 还可以对重新加载的数据包进行无缝管理，同时压缩大量数据。

TCP 比 UDP 更安全吗？

UDP 比 UDP 相对更安全。尽管 TCP 包含错误检查和可靠性机制，但它并不能保证完全的安全性。您应该根据应用程序的具体要求选择 TCP 或 UDP，并考虑可靠性、速度和额外安全性需求等因素。

VPN 使用 TCP 还是 UDP？

VPN 协议可以使用 TCP 和 UDP。 TCP 通常用于可靠性和数据完整性，而 UDP 则因其速度和低延迟而受到青睐。 TCP 和 UDP 之间的选择取决于 VPN 服务的具体要求和用户的优先级。

底线

TCP 和 UDP 之间的选择取决于您的优先级和要求。 TCP 的可靠性和数据完整性使其成为文件传输、电子邮件交换和网页浏览等应用的理想选择，在这些应用中，无缝传输至关重要。 

另一方面，UDP 的速度和低延迟使其成为实时交互的理想选择，例如直播、视频会议和在线游戏，尽管会丢失一些数据。