「TCP和UDP的区别」

Jogs大约 6 分钟

来自 gpt 的摘要： TCP（Transmission Control Protocol）是传输层协议，提供可靠、面向连接的数据传输，适用于网页浏览、电子邮件等需要稳定传输的应用。它通过流量控制和拥塞控制等机制，保证数据传输过程中的完整性和顺序性。UDP（User Datagram Protocol）则是一种无连接、不可靠的传输协议，传输速度快，但可能丢包，适用于对实时性要求高的应用，如视频通话和直播。 TCP 和 UDP 的主要区别在于：TCP 是面向连接的，提供可靠的传输，保证数据不丢失、按序到达，同时需要维持状态，因此传输效率较低。UDP 不需要建立连接，也不保证数据的完整性，但传输效率更高。此外，TCP 是面向字节流的，UDP 是面向报文的，TCP 的首部开销大于 UDP，并且 TCP 只支持点对点通信，而 UDP 支持多种通信模式。在应用选择上，TCP 适合文件传输、邮件等对传输准确性要求高的场景，而 UDP 更适合语音、视频等对实时性要求高的场景。运行在 TCP 协议上的应用包括 HTTP（3.0 之前）、HTTPS、FTP、SMTP、POP3/IMAP、Telnet、SSH 等；运行在 UDP 协议上的应用包括 HTTP/3.0、DHCP 和 DNS 等。

介绍

TCP（Transmission Control Protocol）协议：

TCP 协议是 TCP/IP 协议族中的传输层协议，它建立在 IP 协议之上，为应用程序提供「可靠的、面向连接」的数据传输服务。TCP 协议通过一系列复杂的控制机制，如「流量控制、拥塞控制」等，确保数据在传输过程中「不会丢失、重复或乱序」。它适用于需要可靠传输的应用，如网页浏览、电子邮件等。

UDP（User Datagram Protocol）协议：

与 TCP 协议不同，UDP 协议是一种「无连接的、不可靠」的数据传输协议，它在传输层工作。由于 UDP 没有 TCP 那样的复杂控制机制，所以它的「传输速度较快」，但也「有较高的丢包风险」。UDP 常用于对实时性要求较高的应用，如在线视频、语音通话等。

区别

理论区别：

是否面向连接：UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。而 TCP 提供面向连接的服务，在传送数据之前必须先建立连接，数据传送结束后要释放连接。
是否是可靠传输：远地主机在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认，并且不保证数据不丢失，不保证是否顺序到达。TCP 提供可靠的传输服务，TCP 在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制。通过 TCP 连接传输的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
是否有状态：这个和上面的“是否可靠传输”相对应。TCP 传输是有状态的，这个有状态说的是 TCP 会去记录自己发送消息的状态比如消息是否发送了、是否被接收了等等。为此，TCP 需要维持复杂的连接状态表。而 UDP 是无状态服务，简单来说就是不管发出去之后的事情了。
传输效率：由于使用 TCP 进行传输的时候多了连接、确认、重传等机制，所以 TCP 的传输效率要比 UDP 低很多。
传输形式：TCP 是面向字节流的，UDP 是面向报文的。
首部开销：TCP 首部开销（20 ～ 60 字节）比 UDP 首部开销（8 字节）要大。
服务对象：TCP 只支持点对点通信，UDP 支持一对一、一对多、多对一、多对多。

如何选择？

TCP 用于对传输准确性要求特别高的场景，比如文件传输、发送和接收邮件、远程登录等等。
UDP 一般用于即时通信，比如：语音、视频、直播等等。这些场景对传输数据的准确性要求不是特别高，比如你看视频即使少个一两帧，实际给人的感觉区别也不大。

使用 TCP 的协议有哪些？使用 UDP 的协议有哪些？

运行于 TCP 协议之上的协议：

1. HTTP 协议（HTTP/3.0 之前）：超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是一种用于传输超文本和多媒体内容的协议，主要是为 Web 浏览器与 Web 服务器之间的通信而设计的。当我们使用浏览器浏览网页的时候，我们网页就是通过 HTTP 请求进行加载的。

2. HTTPS 协议：更安全的超文本传输协议(HTTPS，Hypertext Transfer Protocol Secure)，身披 SSL 外衣的 HTTP 协议

3. FTP 协议：文件传输协议 FTP（File Transfer Protocol）是一种用于在计算机之间传输文件的协议，可以屏蔽操作系统和文件存储方式。「注意 ⚠️：FTP 是一种不安全的协议，因为它在传输过程中不会对数据进行加密。建议在传输敏感数据时使用更安全的协议，如 SFTP。」

4. SMTP 协议：简单邮件传输协议（SMTP，Simple Mail Transfer Protocol）的缩写，是一种用于发送电子邮件的协议。「注意 ⚠️：SMTP 协议只负责邮件的发送，而不是接收。要从邮件服务器接收邮件，需要使用 POP3 或 IMAP 协议。」

5. POP3/IMAP 协议：两者都是负责邮件接收的协议。IMAP 协议是比 POP3 更新的协议，它在功能和性能上都更加强大。IMAP 支持邮件搜索、标记、分类、归档等高级功能，而且可以在多个设备之间同步邮件状态。几乎所有现代电子邮件客户端和服务器都支持 IMAP。

6. Telnet 协议：用于通过一个终端登陆到其他服务器。Telnet 协议的最大缺点之一是所有数据（包括用户名和密码）均以明文形式发送，这有潜在的安全风险。这就是为什么如今很少使用 Telnet，而是使用一种称为 SSH 的非常安全的网络传输协议的主要原因。

7. SSH 协议 : SSH（Secure Shell）是目前较可靠，专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。SSH 建立在可靠的传输协议 TCP 之上。

运行于 UDP 协议之上的协议：

1. HTTP 协议（HTTP/3.0）： HTTP/3.0 弃用 TCP，改用基于 UDP 的 QUIC 协议。

2. DHCP 协议：动态主机配置协议，动态配置 IP 地址

3. DNS：域名系统（DNS，Domain Name System）将人类可读的域名 (例如，www.baidu.com) 转换为机器可读的 IP 地址 (例如，220.181.38.148)。我们可以将其理解为专为互联网设计的电话薄。实际上，DNS 同时支持 UDP 和 TCP 协议。