TCP与UDP的区别
字数 1154 2025-11-02 08:11:07
TCP与UDP的区别
描述
TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是传输层的两种核心协议,负责应用程序之间的数据传输。它们的核心区别在于是否提供可靠的传输服务。理解二者的差异有助于在实际场景中选择合适的协议。
知识点详解
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连接方式
- TCP是面向连接的协议:在数据传输前,必须通过“三次握手”建立稳定的连接通道,传输结束后通过“四次挥手”断开连接。例如打电话前需先拨号接通。
- UDP是无连接的协议:直接发送数据包,无需预先建立连接。如同寄信,投递后不保证对方收到。
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可靠性
- TCP保证可靠性:通过以下机制确保数据完整有序:
- 确认应答(ACK):接收方每收到一个数据包会返回确认信号。
- 超时重传:发送方未收到ACK会重新发送数据。
- 数据排序:为每个数据包编号,接收方按序重组。
- 流量控制:通过滑动窗口机制调整发送速率,避免接收方缓冲区溢出。
- UDP不保证可靠性:发送后不确认是否到达,可能丢包或乱序。
- TCP保证可靠性:通过以下机制确保数据完整有序:
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传输效率
- TCP传输效率较低:由于连接建立/断开、确认重传等机制,额外开销大,延迟较高。
- UDP传输效率高:无复杂控制机制,数据包头部更小(仅8字节),传输延迟低。
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数据边界
- TCP是字节流协议:数据被视为无结构的连续字节流,需应用层自行划分边界(如通过特定分隔符)。
- UDP保留消息边界:每个数据包独立发送,接收方一次读取一个完整包。
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应用场景
- TCP适用于可靠性要求高的场景:如网页浏览(HTTP)、文件传输(FTP)、邮件(SMTP)。
- UDP适用于实时性或效率优先的场景:如视频流、语音通话(丢包比延迟更可接受)、DNS查询。
总结对比表
| 特性 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 连接方式 | 面向连接 | 无连接 |
| 可靠性 | 可靠传输,不丢不重不乱序 | 可能丢包、乱序 |
| 头部大小 | 20-60字节 | 8字节 |
| 传输效率 | 低延迟,高开销 | 延迟低,开销小 |
| 数据边界 | 字节流,无边界 | 数据包保留边界 |
| 典型应用 | HTTP、FTP、数据库 | 视频会议、DNS、游戏 |
关键选择原则
- 需要数据完整性和顺序时选TCP(如重要文件传输)。
- 追求低延迟或可容忍部分丢包时选UDP(如实时游戏或直播)。