TCP和UDP的区别

简述

UDP和TCP是TCP/IP体系结构中的运输层中的很重要的两个协议

• UDP全称是用户数据报协议

• TCP全称是传输控制协议

接下来，我们从几个方面来谈一下两者的区别

区别

是否面向连接

• 因特网上两台主机，使用UDP协议进行通信，使用UDP协议的通信双方是可以随时进行数据传输

• 因特网上两台主机，如果使用TCP协议进行通信

  • 通信双方在数据传输前需要三次握手进行连接
  • 通信双方在数据传输后需要四次挥手释放连接

是否支持广播或多播

• 在某个局域网上通过UDP协议进行通信的四台主机，任何一台主机都可以向其他三台主机发送广播，可以向某个多播组发送多播，也可以向某台主机发送单播

• 在某个局域网上通过TCP协议进行通信的四台主机，任何一台主机可以和某一台主机建立“三次握手”连接,进行数据传输，即TCP仅仅支持单播

报文是面向字节流或报文段

UDP

• 应用层将报文交付给UDP，UDP直接给应用层报文添加一个UDP首部，然后直接发送给接收方

• UDP一次发送一个报文，而且UDP对应用层交下来的报文既不会拆分，也不会合并。换而言之，UDP是面向应用报文的

TCP

• 发送方的TCP把应用进程交付下来的报文数据块仅仅看成是无结构的字节流，发送方TCP会将数据放入“蓄水池”（缓冲区），等到可以发送的时候就发送，不能发送就等着，TCP会根据发送策略发送给接受方，换而言之，TCP是面向字节流的

首部对比

• UDP数据报首部包括了源端口、目的端口、长度、检验和，首部仅有8个字节构成，首部开销小。

• TCP的首部从图中可以看到最小长度是20字节，最大长度是60字节，这是因为TCP要实现可靠传输、拥塞控制、流量传输

向上层提供的服务

UDP向其上层提供无连接不可靠传输服务

• 主要体现在发送方给接收方发送用户数据报，传输过程中用户数据报受到干扰而产生误码，接收方UDP可以通过该数据报首部校验和的值检查出误码，但是仅仅丢弃，其他什么都不做
• 或者发送方给接收方发送数据报，该数据报被因特网中的某个路由器丢弃了，发送方UDP不做任何处理
• 它并不关心数据时候被另一端收到

• UDP适用于实时性要求高的场景，比如视频会议、直播等等
• 举一个视频会议的例子，因为用户一般来说可以接受图像稍微模糊一点，声音稍微不清晰一点
• 但是如果在几秒钟以后再出现之前丢失的画面和声音，这恐怕是很难接受的
• 这也说明了不可靠传输，意味着如果数据丢失的话，不会有重传

TCP向其上层提供面向连接可靠传输服务

• 使用TCP协议的收发双方不会出现上面误码，丢失的情况
• TCP的可靠性体现在
  • TCP在传递数据前，会有三次握手来建立连接
  • 而且在数据传递的时候，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制
  • 数据传递完之后释放连接以节约资源
• TCP适用于要求可靠传输的应用，文件传输，查看网页
  • 当我们想查看网页,希望完整且按顺序查看网页，不丢失任何内容
  • 当你下载文件，希望得到的是完整的文件，而不仅仅是文件的一部分
  • 应用层HTTP和FTP基于TCP协议

当面试官问你，你应该怎么回答？

首先呢，UDP和TCP是TCP/IP体系结构中的运输层中的很重要的两个协议

UDP全称是用户数据报协议，而TCP全称是传输控制协议
两者的区别主要体现在以下五个方面
第一点

使用UDP协议的通信双方是可以随时进行数据传输，无需建立连接
而TCP提供面向连接服务，在传送数据前需要三次握手建立连接，在传送数据后需要四次挥手释放连接
第二点

UDP提供了广播，多播，单播的服务，而TCP仅仅支持单播
第三点

UDP是面向应用报文，UDP对应用层交下来的报文，既不会拆分，也不会合并
TCP是面向字节流的，发送方的TCP把应用进程交付下来的报文数据块，看成是无结构的字节流
发送方TCP会将数据放入缓冲区，等到可以发送的时候再发送，TCP会根据发送策略，发送给接受方
第四点

UDP首部开销小，只有8字节，TCP的首部，最小长度是20字节，最大长度是60字节
主要原因是TCP要实现可靠传输、拥塞控制、流量传输等等
第五点

UDP向其上层提供无连接不可靠传输服务，数据可能会发生丢失，误码，但是传输效率高
所以常用于实时性要求高的场景，比如视频会议，因为我们可以接受图像稍微模糊一点，声音稍微不清晰一点
TCP向其上层提供面向连接可靠传输服务，主要适用于要求可靠传输的应用
比如文件传输，当我们下载文件，希望得到的是完整的文件，而不仅仅是文件的一部分
以上，就是我对这个问题的理解