TCP和UDP:这两种协议之间的区别是什么?在网络通讯中,TCP传输控制协议和UDP用户数


TCP 和 UDP 是网际网路上网民日常互动中常用的两种协议,这些协议决定了数据如何在网路上传输。尽管它们在许多方面相似,但它们的差异使得它们在不同的用途上各有优势。

在这篇 TCP 与 UDP 的比较中,我们将探讨这些协议是什么、主要的区别,以及它们在不同场景中的应用示例。

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什么是 TCP?

TCP,或称 传输控制协议,是一种面向连接的协议,设备用于在互联网上进行通讯。它是 TCP/IP 协议组中的主要协议之一,提供错误检测和纠正功能。此外,TCP 确保数据可靠交付,并保证数据包按发送顺序到达。

什么是 UDP?

UDP,或称 用户数据报协议,是一种无连接协议,功能类似于 TCP,但不提供错误检测和纠正服务。相反,数据包会不断地发送到接收者,不论他们是否已接收到。这使得设备之间的通讯更加快速,且负载更轻。

TCP 与 UDP 的区别

现在,让我们来看看 TCP 和 UDP 之间的一些主要区别:

速度

UDP 的速度快于 TCP,因为它的工作较少。TCP 不仅需要建立连接,还需进行错误控制,并保证文件以正确的顺序到达。相对而言,UDP 不保证数据包的传输,仅仅是将数据发送出去,而不需先建立连接。

流量和拥塞控制

TCP 的流量和拥塞控制机制确保发送者不会通过过快地发送过多数据来淹没接收者。UDP 则不提供流量和拥塞控制,因为数据包要么按持续顺序接收,要么被丢弃。

面向连接与无连接

如前所述,UDP 是一种无连接协议,而 TCP 是面向连接的协议。在 TCP 中,在发送数据之前,发送者和接收者之间必须建立连接。这里使用了三次握手,其中涉及到PYN同步和 ACK确认数据包。不过,在使用 UDP 时,不需要明确的连接就可以发送数据。

TCP和UDP:这两种协议之间的区别是什么?在网络通讯中,TCP传输控制协议和UDP用户数

可靠性

TCP 以可靠性著称。透过 TCP 传输的数据保证能够无错误地到达预定目的地。即使数据在传输过程中损坏或丢失,TCP 也会进行恢复并重新发送。TCP 还会跟踪数据包是否遗失或顺序错误。

相对而言,UDP 是一种不可靠的协议,并不保证数据交付。因此,在传输过程中,数据报 可能会丢失或损坏。此外,UDP 不会在发送者和接收者之间跟踪数据包。

排序

使用 TCP 时,会对数据包进行排序,以确保它们按照发送的顺序到达。而 UDP 则允许数据报以随机顺序发送。

TCP 与 UDP 的比较表

TCP UDP 类型 面向连接 无连接 速度 较慢 较快 错误检测与纠正 是 否 可靠性 较高 较低 流量与拥塞控制 是 否 重量 重量级 轻量级 确认 是 否 传输方法 数据包按顺序交付 数据报以连续流形式交付

何时使用 TCP 或 UDP?

UDP 适合对效率和速度要求比可靠性更高的应用。以下是一些例子:

简易文件传输协议TFTP域名系统DNSVPN 隧道网际网路语音协议VoIP在线游戏媒体串流

TCP 适合于那些对可靠性交付要求高于时效性的应用。以下是一些示例:

电子邮件POP、SMTP 和 IMAP安全外壳协议SSH网页浏览HTTP 和 HTTPS文件传输协议FTP

TCP 的优点

以下是 TCP 的一些优点:

提供错误检测和恢复机制支援多种路由协议独立运作

TCP 的缺点

以下是 TCP 的一些缺点:

速度较慢连接较重不支持广播

UDP 的优点

以下是 UDP 的一些优点:

支持广播和多播传输比 TCP 速度快连接轻量

UDP 的缺点

以下是 UDP 的一些缺点:

不进行任何错误恢复数据包可能会失序发送易受数据损失影响

UDP 和 TCP 的应用场景

用户数据报协议UDP

作为一种无连接的传输协议,UDP 在需要实时通讯和低延迟的各种场景中派上用场。其应用包括:

1 实时串流

UDP 通常用于直播、在线游戏和视频会议应用。

由于其低延迟,UDP 适合传输连续数据流,且无需进行大量的错误检查。

2 VoIP网际网路语音协议

由于开销低且能快速传递数据,UDP 可以处理语音通讯应用,如 VoIP 服务。

实时语音传输受益于 UDP 的简单性和速度。

3 DNS域名系统

尽管 DNS 也可以使用 TCP,但 UDP 是大多数 DNS 事务尤其是解析常见查询的首选,原因在于其轻量的传输特性。

4 广播和多播

UDP 适用于需要同时对多个接收者进行广播或多播的场景。

例如,直播和在线游戏等应用受益于 UDP 高效处理多播的能力。

传输控制协议TCP

TCP 是一种可靠且面向连接的协议,在数据完整性和传输顺序至关重要的场景中使用。其应用包括:

1 网页浏览

TCP 是万维网的基础,确保网页内容可靠地交付。当您访问一个网站时,您的浏览器使用 TCP 与网页伺服器连接,以结构化且经过错误检查的方式提取数据。

2 文件传输协议FTP

FTP 依赖 TCP 进行安全和准确的文件传输。TCP 的可靠性确保文件在传输中没有错误,而其面向连接的特性则确保整个文件按照正确的顺序交付。

3 电子邮件通讯

SMTP简单邮件传输协议和 POP3/IMAP邮局协议 3/互联网邮件存取协议利用 TCP 在发送和接收邮件时进行可靠的传输。

4 远程桌面访问

应用程序如远程桌面协议RDP依赖 TCP 提供可靠且安全的远程桌面访问。

我该使用 UDP 还是 TCP 进行视频会议?

TCP 和 UDP 在通讯过程中都扮演著重要角色。然而,在与视频会议相关的需求中,TCP 被认为是更合适的选择。

虽然 UDP 在快速传输数据方面表现出色,但 TCP 在视频会议场景中是首选,因为它优先考虑质量而非速度。

因此,最终的选择仍然由您来决定。

OpenVPN 使用 TCP 还是 UDP?

许多 VPN 提供商在其应用中支持 OpenVPN,并允许用户在 TCP 和 UDP 协议之间进行选择。值得注意的是,它们之间并不存在哪个优于另一个的问题,对于大多数终端用户来说,差别甚至不会太明显。通常,UDP 提供更好的速度,但这也会根据具体情况而有所不同。

在某些情况下,可能需要这两种协议中的任何一种来绕过防火墙。TCP 和 UDP 都可以在不同的端口上运行。但是,由于 OpenVPN 预设使用 UDP 1194 端口,因此通常会被防火墙列入黑名单。如果您的 OpenVPN 连接被阻塞,最好的办法是转换为 TCP,因为它对 NAT 和防火墙的兼容性较好。

透过 PureVPN 订阅可以使用什么协议?

PureVPN 主动为您自动选择最佳的 VPN 协议,确保安全和快速的连接。

此外,您也可以手动选择自己喜好的 VPN 协议。

WireGuard

WireGuard 是最新的 VPN 协议,旨在取代 IPSec。作为轻量级和快速的替代方案,它加强了开放源码的声誉,降低了安全漏洞的可能性。

但目前仍在开发中,并且与旧平台的兼容性较差。

2 L2TP 层 2 隧道协议

L2TP 缺少稳健的身份验证,通常与 IPSec 配合使用以增强安全性。

虽然可能面临防火墙冲突,但因其与现代平台的兼容性和绕过 ISP/网络限制的能力,仍然是 OpenVPN 的可行替代方案。

3 SSTP 安全套接字隧道协议

SSTP 是微软所拥有的,只支持 Windows、FreeBSD 和 Linux。虽然无法进行审计,但它被认为是最安全的 VPN 协议之一。

4 OpenVPN 开放源代码协议

以高速性能和顶级加密而闻名,OpenVPN 是首选协议。

它支持广泛的配置,能在任何端口上运行,帮助克服 ISP/网络限制和防火墙。

5 IKEv2 网际键交换

IKEv2 是基于 IPSec 框架的新型高级 VPN 协议。

由 Cisco 和微软共同开发,在速度、稳定性、安全性和设置简便性上表现优异。然而,对于旧平台的支持有时会有限。

6 IPSec 网际协议安全

IPSec 通常用来保护 VPN。

它常与 IKEv2 和 L2TP 等 VPN 协议配合使用,提供数据保密性和身份验证,也可以作为独立的 VPN 协议运行。

7 SSL/TLS 安全套接字层

SSL 及其后继者 TLS 是广泛使用的加密通讯协议。

尽管它们不是独立的 VPN 协议,但在保护连接方面至关重要,例如在 HTTPS 网站和像 OpenVPN 这样的 VPN 协议中使用。

8 PPTP 点对点隧道协议

PPTP 在提供基本加密和较低安全性的同时,优先考虑速度。尽管它支持多种平台并且容易设置,但不推荐用于对安全性要求较高的情况。

9 SoftEther

与其他 VPN 协议不包括 WireGuard相比,SoftEther 相对较新,但因其安全性、稳定性和速度而受到欢迎。

它与大多数操作系统包括 Solaris 和 FreeBSD兼容,并提供 GUI 管理和通过 HTTPS 的 RPC 等功能,这些特征使其与 OpenVPN 区别开来。

常见问题

以下是人们对 TCP 和 UDP 协议的一些提问:

是 UDP 还是 TCP 更好?

公平地说,两者并无绝对的优劣之分。TCP 和 UDP 都适用于不同的用途。如果速度对您来说至关重要,那么您应该使用 UDP。如果数据完整性是您的主要优先事项,则应使用 TCP。

TCP 还是 UDP 更适合串流?

就串流视频和音频而言,UDP 明显是更好的协议,因为其速度更快,开销更少。事实上,大多数串流应用程式使用 UDP 而不是 TCP,正是基于这个原因。

我应该使用 TCP 还是 UDP 来进行 VPN?

再次强调,这取决于您的具体需求。一般来说,OpenVPN 使用 UDP 通常更适合用于带宽要求高的活动,如串流和下载。相对而言,OpenVPN 使用 TCP 更适合于绕过防火墙和地理屏蔽。

总结

现在您已了解 TCP 和 UDP 之间的区别,这将帮助您在设置路由器、配置防火墙或选择 VPN 协议 时做出明智的决定。

如果您对 TCP 和 UDP 有任何疑问或困惑,请随时在评论区提出。我们将尽快回复您!

PureVPN

2024年1月1日

10个月前

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