TCP 与 UDP：它们有何不同以及您应该使用哪一个？

TCP protocol is best for sending emails, file transfers such as photos or videos, and web browsing. It’s a bit slower but guarantees reliable and lossless data transfer. On the other hand, UDP is ideal for live streaming, video calling, and online gaming. Since UDP is connectionless, it’s faster than TCP but less reliable.

您是否曾经在 VPN 上遇到过 TCP 和 UDP 协议，并想知道这两个协议的含义是什么？嗯，两者都是基本的内部协议，都有自己的优点和缺点。一种提供更快的速度，另一种则优先考虑安全性。

Today, we’ll explore the core functionalities, similarities and differences of these two protocols. So, let’s compare all the factors of TCP vs UDP and find out which one you should use. 

TCP vs UDP: Brief Comparison

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TCP（传输控制协议）如何工作？

数据分割

TCP协议将数据分成小数据包并按顺序排列进行传输。它通过为每个数据包分配编号来跟踪发送的每个数据包。它还为每个数据段分配确认号。

面向连接

TCP协议是面向连接的协议，这意味着在传输过程中发送方和接收方在网络内连接。而且，它保持了传输前后数据的顺序和顺序。

高级错误检查

TCP 协议具有高级错误检测功能，可确保可靠的数据传输。检查每个数据段是否有错误。如果在数据传输过程中发现任何错误，例如丢失段、重复段等，系统会自动检测并恢复。

网络拥塞处理

TCP 协议可以通过确定发送方发送的数据量来检测网络内的拥塞情况。它根据两个因素自动减小发送方窗口的大小：接收方窗口大小和拥塞窗口大小。

双向/全双工

TCP 允许发送方和接收方同时传输数据。数据可以同时通过两个方向，互不干扰。此外，它还确保发送者和接收者之间的数据流顺畅和效率。

TCP协议的优点

• 速度较慢但安全数据传输的可靠协议。
• 错误检查机制自动执行恢复。
• It’s a widely used Open source/Open standard protocol.
• 对数据进行排序以保护数据完整性。
• 为发送方和接收方分配唯一的 IP 地址。 

TCP 协议的缺点

• TCP协议设置复杂
• It’s resource-heavy compared to UDP.
• 会减慢网络连接速度。
• 它使用较慢的三向握手。
• 在网络高度拥堵时可能会减慢网络速度。

UDP（用户数据报协议）如何工作？

用户数据报协议 (UDP) 是一种在 IP 之上运行的轻量级无连接传输层协议。 Internet 应用程序使用 UDP 建立低延迟和容丢连接。 

与 TCP 不同，UDP 不保证将数据包传送到正确的接收者，这意味着它不直接与接收计算机通信。换句话说，它发送数据并希望它到达目的地，这使得它不可靠。

无连接协议

UDP is a connectionless protocol, which means there is no need to establish a connection prior to data transfer. It sends out the data packets but doesn’t verify whether the recipient successfully received the data or not.

数据打包

UDP gathers data in a UDP packet and adds its own header information to the packet. It takes a datagram from the network layer, attaches its header, and sends it to the user. However, there’s no acknowledgement in the data packages like the TCP protocol.

发送和接收数据包

UDP 向网络层发送数据包并接受来自网络层的数据包。它不管理流量控制或确保所有数据包到达目的地。因此，网络的持续流量使其比 TCP 更快，但可靠性较低。

连接可靠性

UDP is an unreliable protocol because it does not guarantee the delivery of packets to the right destination. Packets can be lost, duplicated, or arrive out of order. As a result, it’s not suitable for transmitting sensitive information like photos, videos, emails, etc.

UDP协议的优点

• 由于没有流量控制、没有握手且开销最小，UDP 速度更快。
• 由于无需确认，响应时间更快。
• 使用较小的数据包大小来减少拥塞。
• 易于配置且易于使用。
• 支持组播和广播。

UDP 协议的缺点

• 缺乏可靠性，数据包可能会丢失、被拦截或重复。
• 容易受到 DDOS（丹尼尔服务）攻击。
• 任何数据流控制都不可能压垮网络。
• There’s no network congestion control in UDP.

何时使用 TCP 协议？

由于 TCP 比 UDP 更可靠，因此您应该使用它来发送电子邮件、文件传输、远程访问、流视频/音频和网页浏览。简而言之，TCP 应该用在数据完整性、可靠性和安全性至关重要的地方。

何时使用UDP协议？

UDP 协议最适合动态实时通信，例如视频会议、直播、在线游戏、广播数据、DNS 查找和用于数据分析的网络监控。总之，当速度优先于可靠性并且偶尔的数据丢失是可以接受的时候，就使用 UDP。

常见问题解答

Netflix 使用 TCP 还是 UDP？

Since Netflix’s demands are time-sensitive, they use TCP, which eliminates port forwarding. In this way, the entire bandwidth of the network is optimally utilized. Moreover, TCP provides seamless management of reloaded data packets while simultaneously compressing large data volumes.

TCP 比 UDP 更安全吗？

UDP 比 UDP 相对更安全。尽管 TCP 包含错误检查和可靠性机制，但它并不能保证完全的安全性。您应该根据应用程序的具体要求选择 TCP 或 UDP，并考虑可靠性、速度和额外安全性需求等因素。

VPN 使用 TCP 还是 UDP？

VPN protocols can use both TCP and UDP. TCP is typically used for reliability and data integrity, while UDP is favored for speed and low latency. The choice between TCP and UDP depends on the specific requirements of the VPN service and the user’s priorities.

底线

Your choice between TCP and UDP depends on your priorities and requirements. TCP’s reliability and data integrity make it an ideal choice for applications like file transfers, email exchanges, and web browsing, where seamless transmission is paramount. 

On the flip side, UDP’s speed and low latency make it ideal for real-time interactions, such as live streaming, video conferencing, and online gaming, despite some data loss.