UDP 一定比 TCP 快吗？使用了 TCP 就一定不会丢包吗？

一、TCP 一定比 UDP 快吗？

大部分情况下，不会有人直接将 裸 UDP 应用到生产环境中的项目里，UDP 的价值主要在于它是内核提供的 最小网络传输功能。

很多时候，UDP 的丢包问题还是不能接受的，因此在使用 UDP 时，会在应用层对其做不同程度的封装，例如确保 UDP 传输的可靠性，数据包的顺序性等。

不过在应用层对 UDP 做可靠性处理可能会产生一个问题，那就是 UDP 不同于 TCP（分段传输），它是以数据报为单位传输数据的，因此如果 UDP 发生丢包，就需要重传整个数据报，这显然是十分低效的。

不过如果使用 UDP 的应用层实现了分段机制的话，就没有这个问题了。

二、数据传输的可靠性

上面对 UDP 的分析也暗含一个事实，那就是 TCP/UDP 只保证传输层的可靠性，但是一个数据包的传输不仅需要通过传输层，它是从应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层一路走下来的。最后也要从物理层一路再走到应用层，

由于数据从应用层发送，最终从又从应用层接受，因此，理想情况下，只要我们在应用层保证可靠传输，数据就一定是可靠的。因此应用层最终保证了数据的可靠性。

这也是我们为什么在不可靠的 IP 上面建立可靠的 TCP 传输的原因，只要我们保证了传输层的可靠传输，下层的网络层是否是可靠传输就没有必要了。

不过现实世界中，如果我们仅仅在应用层保证可靠传输，我们恐怕很难做到可靠传输，例如：

(1) 极端网络故障

• 物理层彻底中断：如光缆被切断、设备断电，应用层无法感知或恢复。
• 持久性拥塞：网络长时间拥堵，应用层重传多次仍失败（最终超时放弃）。

(2) 系统资源耗尽

• 接收方缓冲区溢出：即使应用层有确认机制，若接收方处理过慢，内核仍可能丢弃 UDP 包。
• CPU/内存不足：应用进程崩溃，未处理完已接收的数据。

(3) 协议设计局限

• 校验不完美：若应用层校验算法存在漏洞（如弱 CRC），可能漏检错误数据。
• 逻辑缺陷：自定义可靠性代码可能存在 Bug（如重复包处理错误）。

也因此说，我们不能依赖于某一层的可靠性来确保数据最终的可靠性：

(1) 分层协议的职责分离

• 下层不可靠性会向上渗透：
  即使应用层努力修复，若底层（如 UDP + IP）丢包率极高（如 50%），重传会导致延迟飙升，最终用户体验仍不可接受。
• 案例：
  在卫星通信（高延迟、高丢包）中，纯应用层可靠性可能无法实用。

(2) 性能与可靠性的权衡

• 过度重传浪费资源：
  若网络层丢包严重，应用层频繁重传会消耗带宽和 CPU，反而加剧问题。
• 超时设置的两难：
  短超时（快速重传）可能误判，长超时（减少误判）会增加延迟。

三、使用了 TCP 就一定不会丢包吗？

因此说，如果问你，当传输层使用 TCP 协议时会丢包吗？答案是肯定的，不过传输层本身是不会丢包的，丢包是产生在其它地方。例如：

1. TCP 握手建立连接时因为半连接/全连接队列已满而丢包
2. 流量控制丢包：一瞬间大量数据发送到网卡，网卡的接收队列 qdisc 溢出
3. 接收窗口丢包：接受窗口已满