tcp協議和udp協議的使用場景

一:什麼是TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)

tcp是面向連接的協議,也就是說,在收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常複雜,只簡單的描述下這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連接請求數據包:“我想給你發數據,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A發送同意連接和要求同步(同步就是兩臺主機一個在發送,一個在接收,協調工作)的數據包:“可以,你什麼時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接着吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步,經過三次“對話”之後,主機A才向主機B正式發送數據。

二:什麼是UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)
(1) UDP是一個非連接的協議,傳輸數據之前源端和終端不建立連接,當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數據,並儘可能快地把它扔到網絡上。在發送端,UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機的能力和傳輸帶寬的限制;在接收端,UDP把每個消息段放在隊列中,應用程序每次從隊列中讀一個消息段。
(2) 由於傳輸數據不建立連接,因此也就不需要維護連接狀態,包括收發狀態等,因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。
(3) UDP信息包的標題很短,只有8個字節,相對於TCP的20個字節信息包的額外開銷很小。
(4) 吞吐量不受擁擠控制算法的調節,只受應用軟件生成數據的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機性能的限制。
(5)UDP使用盡最大努力交付即不保證可靠交付,因此主機不需要維持複雜的鏈接狀態表(這裏面有許多參數)。
(6)UDP是面向報文的。發送方的UDP對應用程序交下來的報文,在添加首部後就向下交付給IP層。既不拆分,也不合並,而是保留這些報文的邊界,因此,應用程序需要選擇合適的報文大小。

三:兩者的適用場景

兩種協議都是傳輸層協議,爲應用層提供信息載體。

TCP協議是基於連接的可靠協議,有流量控制和差錯控制,也正因爲有可靠性的保證和控制手段,所以傳輸效率比UDP低;UDP協議是基於無連接的不可靠協議,沒有控制手段,僅僅是將數據發送給對方,因此效率比TCP要高。

基於上述特性,不難得到結論,TCP協議適用於對效率要求相對低,但對準確性要求相對高的場景下,或者是有一種連接概念的場景下;而UDP協議適用於對效率要求相對高,對準確性要求相對低的場景。

好了,現在回到你的問題,舉幾個應用的例子。TCP一般用於文件傳輸(FTP HTTP 對數據準確性要求高,速度可以相對慢),發送或接收郵件(POP IMAP SMTP 對數據準確性要求高,非緊急應用),遠程登錄(TELNET SSH 對數據準確性有一定要求,有連接的概念)等等;

UDP一般用於即時通信(QQ聊天 對數據準確性和丟包要求比較低,但速度必須快),在線視頻(RTSP 速度一定要快,保證視頻連續,但是偶爾花了一個圖像幀,人們還是能接受的),網絡語音電話(VoIP 語音數據包一般比較小,需要高速發送,偶爾斷音或串音也沒有問題)等等。 作爲知識的擴展,可以再說一些其他應用。比如,TCP可以用於網絡數據庫,分佈式高精度計算系統的數據傳輸;UDP可以用於服務系統內部之間的數據傳輸,因爲數據可能比較多,內部系統局域網內的丟包錯包率又很低,即便丟包,頂多是操作無效,這種情況下,UDP經常被使用。

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