TCP vs UDP: Beste Verwendungen und 11 Kernunterschiede

Transmission Control Protocol (TCP) und User Datagram Protocol (UDP) sind zwei Kernkommunikationsprotokolle in der IP -Suite (Internet Protocol), die zum Senden von Daten zwischen Geräten über ein Netzwerk verwendet werden.

Während beide Protokolle notwendige Elemente der OSI -Modellhierarchie sind, sind ihre Methoden zur Ermöglichung der Datenübertragung sehr eindeutig.

Was ist TCP (Transmission Control Protocol)?

TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, das einen dedizierten Zusammenhang zwischen Absender und Empfänger herstellt und zuverlässige, geordnete und fehlerüberprüfte Datenbereitstellung ermöglicht-ein ideales Protokoll zur Aufrechterhaltung der Datenintegrität.

Bemerkenswerte Merkmale von TCP:

• Verbindungs ​​orientiert: TCP stellt eine Verbindung zwischen Geräten her, bevor die Datenübertragung beginnt und verwaltet, bis die Übertragung abgeschlossen ist.
• Zuverlässigkeit: TCP verwendet Bestätigungen, Prüfsummen und Wiederholungen, um sicherzustellen, dass die Daten genau und ohne Verlust geliefert werden.
• Bestellte Lieferung: TCP garantiert, dass Datenpakete in der richtigen Reihenfolge geliefert werden und einen kohärenten und konsistenten Datenstrom bereitstellen.
• Ablaufsteuerung: TCP verwaltet die Datenübertragungsrate, um das Empfangsgerät zu überwältigen und den Fluss basierend auf der Kapazität des Empfängers anzupassen.
• Überlastungskontrolle: TCP erkennt die Überlastung der Netzwerke und passt die Datenübertragungsgeschwindigkeit an, um eine weitere Überlastung zu verhindern und eine effiziente Datenübertragung zu gewährleisten.

Ideale Anwendungen von TCP:

TCP eignet sich am besten für Anwendungen, die eine zuverlässige und genaue Datenübertragung erfordern, z. B.:

• Webbrows
• Email
• Dateitransfers
• Video -Streaming (nicht Live -Streaming)

Was ist UDP (User Datagram Protocol)?

UDP ist ein verbindungsloses Protokoll, das sich auf Geschwindigkeit und Effizienz konzentriert.Obwohl es zu schnellen Datenübertragungen in der Lage ist, kann dies nicht die Genauigkeit, Reihenfolge oder Datenintegrität garantieren-eine geeignete Option für zeitkritische oder Echtzeitanwendungen, bei denen die Geschwindigkeit über die Zuverlässigkeit priorisiert wird.

Bemerkenswerte Merkmale:

• Verbindungslos: Stellt vor dem Senden von Daten keine dedizierte Verbindung her und ermöglicht eine schnellere effizientere Übertragung.
• Keine Fehlerprüfung: Stellt keine integrierte Fehlerprüfung oder Korrektur an, was bedeutet, dass die Daten nicht genau gewährleistet sind.
• Ungeordnete Lieferung: Garantiert nicht, dass Datenpakete in der von ihnen gesendeten Reihenfolge geliefert werden, was zu einer Lieferung außerhalb der Bestellung führen kann.
• Niedriger Overhead: Hat minimaler Protokollaufwand, was eine schnellere Übertragung und eine geringere Latenz ermöglicht.
• Sendung und Multicast: Kann Daten einfach gleichzeitig an mehrere Empfänger senden.

Ideale Anwendungen:

UDP eignet sich am besten für Anwendungen, die die Geschwindigkeit priorisieren und einige Datenverluste oder Abgabe außerhalb der Bestellung tolerieren können, z. B.:

• Live-Streaming
• Online Spielen
• Voice Over IP (VoIP)
• Echtzeitdatenüberwachung

TCP vs UDP: 11 Kernunterschiede

Das Folgende ist ein detaillierter Vergleich zwischen dem Protokoll für das Transmissionsregelung und des Benutzer -Datagrammprotokolls.

1. Sender-Empfänger-Verbindung

TCP ist verbindungsorientiert

Als verbindungsorientiertes Protokoll stellt TCP vor Beginn der Datenübertragung eine dedizierte Verbindung zwischen Absender und Empfänger her-ähnlich wie bei der Einrichtung eines Telefonanrufs, bei dem beide Parteien zuordnen.

Das Protokoll verwendet einen Drei-Wege-Handshake-Prozess (Syn, Syn-ACK, ACK), um die Verbindung herzustellen, um sicherzustellen, dass beide Parteien bereit sind, zu kommunizieren, und sich über Parameter wie Sequenznummern und Fenstergrößen einigen.

Sobald die Verbindung hergestellt ist, verfolgt TCP den Status der Kommunikation, wie z. B. gesendet und empfangene Daten und ob die Verbindung geöffnet oder geschlossen ist.

Nach Abschluss der Datenübertragung beendet TCP die Verbindung mit einem Vier-Wege-Handshake-Prozess (FIN, ACK, Fin, ACK) und bestätigt das Ende der Kommunikation.

UDP ist verbindlos

UDP stellt keine dedizierte Verbindung her;Es verschiebt einfach Daten vom Absender in den Empfänger ohne vorläufigen Handschlag.

Ohne dedizierte Verbindung verfolgt UDP den Kommunikationszustand nicht und jedes Paket wird unabhängig voneinander geschickt, ohne dass vorherige oder nachfolgende Pakete bekannt sind.Diese mangelnde Verbindungswartung ermöglicht eine schnellere Datenübertragung, da die Kommunikationskanal nicht überwacht wird.

Darüber hinaus benötigt UDP keinen Verbindungsabschlussprozess. Wenn der Absender nicht mehr Daten sendet, wird der Kommunikationskanal abgetrennt.

2. Zuverlässigkeit und Fehlerprüfung

TCP überprüft die Datenübertragung

Das Transmission Control Protocol stellt eine zuverlässige Datenübertragung sicher, indem die Daten zwischen Absender und Empfänger genau und vollständig geliefert werden.Dies geschieht über eine Reihe von Schecks und Guthaben wie Anerkennungen und Überprüfungen, die bestätigen, dass Daten empfangen wurden und frei von Korruption sind.

Wenn Daten verloren gehen oder bei der Übertragung Fehler auftreten, übertragen TCP die Datenpakete, um die Genauigkeit und Vollständigkeit zu erhalten.Diese Zuverlässigkeit macht TCP zur idealen Option für Anwendungen wie Dateiübertragungen und Webbrows.

UDP verfolgt keine Datenübertragung

Das User Datagram Protocol verfolgt keine Datenübertragungen und führt minimale Fehlerprüfung durch, wobei sich stattdessen Geschwindigkeit und Effizienz konzentriert.Aus diesem Grund garantiert UDP nicht, dass Daten ihr Ziel intakt erreichen oder frei von Korruption sind.

Die Geschwindigkeit über den Kompromiss von Zuverlässigkeit lässt UDP für zeitkritische Anwendungen wie Video-Streaming oder Online-Spiele geeignet, bei denen der gelegentliche Datenverlust möglicherweise akzeptabel ist.

3. Datenpaketübertragung

TCP bietet eine sequentielle Datenübertragung

TCP stellt sicher, dass Datenpakete in der Reihenfolge geliefert werden, die ihnen gesendet wurde, indem sie jedem Datenpaket eine Sequenznummer zuordnen, sodass der Empfänger die Daten in der richtigen Sequenz wieder zusammenbauen kann.Wenn Pakete nicht in Ordnung kommen, hält TCP sie und wartet darauf, dass fehlende Pakete eintreffen, bevor sie an die Bewerbung geliefert werden.

UDP garantiert keine Datenreihenfolge

UDP garantiert nicht, dass Datenpakete in der von ihnen gesendeten Reihenfolge eintreffen.Im Gegensatz zu TCP weist UDP Datenpaketen keine Sequenznummern zu, was bedeutet, dass sie möglicherweise außerhalb der Reihenfolge ankommen oder während der Übertragung verloren gehen.

Während dieser Mangel an Bestellung zu Lücken oder unzusammenhängenden Informationen führen kann, kann dies auch zu einer schnelleren Datenübertragung führen, da keine Pakete nachverfolgt oder neu ordnen müssen.

4. Durchflussregelungs- und Stauskontrolle

TCP bietet eine stabile Datenübertragung

Das Transmissionsregelungsprotokoll verwendet die Durchfluss- und Stauungssteuerungsmechanismen für eine effiziente und stabile Datenübertragung.

Die Durchflussregelung verwaltet die Datenübertragungsrate basierend auf der Kapazität des Empfängers und verhindert, dass der Absender den Empfänger überwältigt. Dies erfolgt durch eine Schiebungsfenstermethode, die den Datenfluss gemäß der Fähigkeit des Empfängers zur Verarbeitung eingehender Daten anpasst.

Die Stauungssteuerungsalgorithmen von TCP überwachen die Netzwerkbedingungen und passen die Datenübertragungsrate an.Wenn eine Überlastung festgestellt wird, verlangsamt TCP die Übertragung, um eine weitere Stauung zu verhindern und einen reibungslosen Datenfluss über das Netzwerk zu erhalten.

UDP fehlen Datenkontrollmechanismen

Das User Datagram Protocol verfügt nicht über integrierte Durchfluss- oder Überlastungsregelmechanismen, um die Kapazitäts- oder Netzwerkbedingungen des Empfängers zu überwachen.

Diese mangelnde Kontrolle ermöglicht zwar eine schnelle und effiziente Datenübertragung, ermöglicht zwar die potenziellen Kosten für die Überlastung des Empfängers und die Netzwerküberlastung, was zu Problemen wie Paketverlust, Verzögerungen und Jitter führen kann.

5. Networking Overhead

TCP benötigt mehr Daten

TCP hat aufgrund seiner verbindungsorientierten Art mehr Overhead, bei dem eine Verbindung vor der Datenübertragung hergestellt und danach beendet wird.

TCP benötigt zusätzliche Daten bei der Bestätigung des Erhalts von Datenpaketen und der Fehlerprüfung, die zu mehr Gemeinkosten beiträgt.Obwohl dieser Overhead die Übertragung verlangsamen kann, bietet sie Zuverlässigkeits- und Datengenauigkeit, wodurch TCP für Anwendungen wie Webbrowsing, E -Mail und Dateiübertragungen geeignet ist.

UDP ist leichter und schneller

UDP verfügt aufgrund seiner verbindungslosen Natur und mangelnder Überwachung zwischen Absender und Empfänger mit minimalem Overhead.Dies ermöglicht es ihm, mit einer geringeren Latenz und einer schnelleren Übertragung zu arbeiten, aber die mangelnde Fehlerprüfung und die Kommunikation von Absendern/Empfängern können zu Datenverlust oder Korruption führen.

6. Umgang mit großer Datengröße

TCP kann große Datenpakete verarbeiten

Aufgrund seiner Fähigkeit, eine dedizierte Verbindung herzustellen, kann TCP große Datensätze zuverlässig verarbeiten, indem sie sie in kleinere Pakete für die Übertragung zerlegt und am Empfangsende wieder zusammenstellen.

UDP ist besser mit kleineren Datenpaketen

Während UDP größere Dateien verarbeiten kann, eignet sich seine verbindungslose Natur besser für die Übertragung kleinerer Datenpakete.

7. Zustandsheit

TCP führt staatliche Informationen bei

Sobald die Datenübertragung beginnt, verfolgt TCP den Status der Verbindung, einschließlich der Abfolgezahlen von Datenpaketen, Empfängerbestätigungen und Anforderungen an die Wiedervermittlung.Auf diese Weise kann TCP Flusssteuerung, Fehlerprüfung bereitstellen und die Datenintegrität während der Kommunikation von Absendern/Empfängern beibehalten.

UDP ist staatenlos

User Datagram Protocol (UDP) verfolgt keine laufenden Verbindungen und verwaltet keine staatlichen Informationen während der Kommunikation.UDP sendet Datenpakete unabhängig, ohne die Sequenz oder Bestätigung von Paketen zu verfolgen.Dies macht die Datenübertragung schneller, erhöht jedoch auch das Risiko von Datenverlust, Duplikation oder Korruption.

8. Port Multiplexing

TCP unterstützt Port Multiplexing

TCP unterstützt Port -Multiplexing und ermöglicht es mehreren Anwendungen, denselben Netzwerkport zu verwenden und ihre Daten weiterhin separat zu verwalten.Dies erfolgt durch die Verwendung verschiedener Verbindungen am selben Port, die jeweils durch eine eindeutige Kombination von IP -Adressen und Portnummern identifiziert wurden.

UDP unterstützt ein begrenztes Port -Multiplexing

UDP unterstützt auch Port -Multiplexing mit einer eindeutigen Kombination von IP -Adressen und Portnummern.

Aufgrund seiner staatenlosen Natur wird UDP jedoch häufig für einfachere, schnellere Kommunikation wie Live -Streaming und Online -Spiele verwendet.

9. Sicherheitslücken

Die Anfälligkeit der TCP für Syn -Flutangriffe

TCP kann anfällig für Syn-Flut-Angriffe sein, bei denen ein Angreifer zahlreiche Synchronisierungsanforderungen an einen Server sendet, ohne den Drei-Wege-Handshake-Prozess abzuschließen.Dies kann zu einer Überladung des Servers führen, da die Ressourcen für halbe offene Verbindungen zugeteilt werden, was möglicherweise Serverabstürze oder nicht reagierte und legitime Verbindungen stört.

Um diesen Angriffen entgegenzuwirken, kann TCP SYN -Cookies implementieren, um Verbindungsanfragen zu überprüfen, ohne Ressourcen zuzuweisen und die Ratenlimit zu verwenden, um eingehende Anforderungsraten zu kontrollieren und die Auswirkungen von Syn -Flut -Angriffen zu mildern.

UDPs Anfälligkeit für DDOS -Angriffe

UDP kann anfällig für DDOS -Angriffe verteilte Denial of Service (DDOS) das nutzt seinen mangelnden Verbindungsbetrieb aus.Bei solchen Angriffen überfluten Angreifer einen Server mit einem hohen Volumen an UDP -Paketen aus mehreren Quellen, was zu einer Überlastung von Netzwerken oder Serviceunterbrechungen führt.

Um vor diesen Angriffen zu schützen, können UDP-basierte Dienste die Begrenzung, Filterung und IP-Blockierung implementieren, um eingehende Verkehr zu verwalten und böswillige Quellen zu blockieren.Firewalls und Intrusion Detection Systems können Verkehrsmuster überwachen, Anomalien erkennen und Frühwarnungen bereitstellen, um auf potenzielle Angriffe zu reagieren.

10. Multicasting und Rundfunk

TCP arbeitet für Einzelkommunikation

TCP) ist nicht die beste Option für Multicasting.Seine verbindungsorientierte Art und Anforderung für Anerkennungen machen es eher für die Eins-zu-Eins-Kommunikation als für eins-zu-Viele-Szenarien geeignet.

UDP ist für Multicasting ausgelegt

Die verbindungslose Natur und die effiziente Datenübertragung von UDP ermöglicht es ihm, eine Eins-zu-Viele-Kommunikation ganz effektiv zu verarbeiten, was es zu einer idealen Wahl für das Rundfunk oder Multicasting-Daten an mehrere Empfänger macht.

11. Header

TCP hat einen Header mit variabler Länge

Header mit variabler Länge von TCP enthalten Felder, die Informationen für die Durchflussregelung, Fehlererkennung und die ordnungsgemäße Datenpaketreihenfolge während der Übertragung liefern.Zu den wichtigsten Feldern in TCP -Headern gehören.

• Sequenz- und Bestätigungsnummern für die Verfolgung von Datenpaketen.
• Flaggen wie Syn, ACK und Fin für die Verwaltung von Verbindungsaufbau und Beendigung.
• Maximale Segmentgröße (MSS) und Fensterskalierung zur Optimierung von Datenübertragungen.

UDP hat einen Header mit fester Länge

UDP -Header sind einfacher als TCP -Header und betonen die Geschwindigkeit über die Zuverlässigkeit.Der Header enthält vier Hauptfelder:

• Quellport und Zielport, um Kommunikationsendpunkte zu identifizieren.
• Länge zur Angabe der Paketgröße.
• Prüfsumme, um Fehler während der Übertragung zu erkennen, jedoch in der Regel optional.