关于TCP与UDP

一、定义：

UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。[摘自百度百科]

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。[摘自百度百科]

TCP/IP 中有两个具有代表性的传输层协议，分别是 TCP 和 UDP。来看看传输层位于OSI七层协议和TCP/IP四层协议的位置：

那么TCP和UDP的区别和使用场景分别是怎样的？我们用一个图来对比一下UDP和TCP：

TCP

TCP 是面向连接的、可靠的流协议。流就是指不间断的数据结构，当应用程序采用 TCP 发送消息时，虽然可以保证发送的顺序，但还是犹如没有任何间隔的数据流发送给接收端。TCP是面向面向字节流，虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块（大小不等），但TCP把应用程序看成是一连串的无结构的字节流。TCP有一个缓冲，当应用程序传送的数据块太长，TCP就可以把它划分短一些再传送。

TCP 为提供可靠性传输，实行“顺序控制”或“重发控制”机制。此外还具备“流控制（流量控制）”、“拥塞控制”、提高网络利用率等众多功能。

TCP有以下特点：

• TCP充分地实现了数据传输时各种控制功能，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在 UDP 中都没有。
• 此外，TCP 作为一种面向有连接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。
• 根据 TCP 的这些机制，在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信（ 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现）。

UDP

UDP 是面向报文的，所谓面向报文，是指面向报文的传输方式是应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。因此，应用程序必须选择合适大小的报文。若报文太长，则IP层需要分片，降低效率。若太短，会是IP太小。

UDP 是不具有可靠性的数据报协议，细微的处理它会交给上层的应用去完成。在 UDP 的情况下，虽然可以确保发送消息的大小，却不能保证消息一定会到达。因此，应用有时会根据自己的需要进行重发处理。

UDP有以下特点：

• UDP 不提供复杂的控制机制，利用 IP 提供面向无连接的通信服务。

• 传输途中出现丢包，UDP 也不负责重发。

• 当包的到达顺序出现乱序时，UDP没有纠正的功能。

• 并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立即按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况，UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为。

• 如果需要以上的细节控制，不得不交由采用 UDP 的应用程序去处理。

• UDP 常用于以下几个方面：

• • 1.包总量较少的通信（DNS、SNMP等）；
  • 2.视频、音频等多媒体通信（即时通信）；
  • 3.限定于 LAN 等特定网络中的应用通信；
  • 4.广播通信（广播、多播）。

UDP 和 TCP 的应用

他们的应用如下图：

总结：

TCP 和 UDP 的优缺点无法简单地、绝对地去做比较：TCP 用于在传输层有必要实现可靠传输的情况；而在一方面，UDP 主要用于那些对高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信。TCP 和 UDP 应该根据应用的目的按需使用。

来源：面试官：说说UDP和TCP的区别及应用场景 - 知乎 (zhihu.com)