Меню

Протокол tcp udp сравнение



Протокол tcp udp сравнение

Чем отличается протокол TCP от UDP

Всем привет сегодня расскажу чем отличается протокол TCP от UDP. Протоколы транспортного уровня, следующие в иерархии за IP, используются для передачи данных между прикладными процессами, реализующимися в сетевых узлах. Пакет данных, поступивший от одного компьютера другому через Интернет, должен быть передан процессу-обработчику, и именно по конкретному назначению. Транспортный уровень принимает на себя ответственность за это. На этом уровне два основных протокола – TCP и UDP.

Что означают TCP и UDP

TCP – транспортный протокол передачи данных в сетях TCP/IP, предварительно устанавливающий соединение с сетью.

UDP – транспортный протокол, передающий сообщения-датаграммы без необходимости установки соединения в IP-сети.

Напоминаю, что оба протокола работают на транспортном уровне модели OSI или TCP/IP, и понимание того чем они отличаются очень важно.

Разница между протоколами TCP и UDP

Разница между протоколами TCP и UDP – в так называемой “гарантии доставки”. TCP требует отклика от клиента, которому доставлен пакет данных, подтверждения доставки, и для этого ему необходимо установленное заранее соединение. Также протокол TCP считается надежным, тогда как UDP получил даже именование “протокол ненадежных датаграмм. TCP исключает потери данных, дублирование и перемешивание пакетов, задержки. UDP все это допускает, и соединение для работы ему не требуется. Процессы, которым данные передаются по UDP, должны обходиться полученным, даже и с потерями. TCP контролирует загруженность соединения, UDP не контролирует ничего, кроме целостности полученных датаграмм.

С другой стороны, благодаря такой не избирательности и бесконтрольности, UDP доставляет пакеты данных (датаграммы) гораздо быстрее, потому для приложений, которые рассчитаны на широкую пропускную способность и быстрый обмен, UDP можно считать оптимальным протоколом. К таковым относятся сетевые и браузерные игры, а также программы просмотра потокового видео и приложения для видеосвязи (или голосовой): от потери пакета, полной или частичной, ничего не меняется, повторять запрос не обязательно, зато загрузка происходит намного быстрее. Протокол TCP, как более надежный, с успехом применяется даже в почтовых программах, позволяя контролировать не только трафик, но и длину сообщения и скорость обмена трафиком.

Tcp Udp отличия

Давайте рассмотрим основные отличия tcp от udp.

  1. TCP гарантирует доставку пакетов данных в неизменных виде, последовательности и без потерь, UDP ничего не гарантирует.
  2. TCP нумерует пакеты при передаче, а UDP нет
  3. TCP работает в дуплексном режиме, в одном пакете можно отправлять информацию и подтверждать получение предыдущего пакета.
  4. TCP требует заранее установленного соединения, UDP соединения не требует, у него это просто поток данных.
  5. UDP обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
  6. TCP надежнее и осуществляет контроль над процессом обмена данными.
  7. UDP предпочтительнее для программ, воспроизводящих потоковое видео, видеофонии и телефонии, сетевых игр.
  8. UPD не содержит функций восстановления данных

Примерами UDP приложений, например можно привести, передачу DNS зон, в Active Directory, там не требуется надежность. Очень часто такие вопросы любят спрашивать на собеседованиях, так, что очень важно знать tcp и udp отличия.

Заголовки TCP и UDP

Давайте рассмотрим как выглядят заголовки двух транспортных протоколов, так как и тут отличия кардинальные.

Заголовок UDP

  • 16 битный порт источника > Указание порта источника для UDP необязательно. Если это поле используется, получатель может отправить ответ этому порту.
  • 16 битный порт назначения > Номер порта назначения
  • 16 битная длина UDP > Длина сообщения, включая заголовок и данные.
  • 16 битная контрольная сумма > Контрольная сумма заголовка и данных для проверки

Заголовок TCP

  • 16 битный порт источника > Номер порта источника
  • 16 битный порт назначения > Номер порта назначения
  • 32 битный последовательный номер > Последовательный номер генерируется источником и используется назначением, чтобы переупорядочить пакеты для создания исходного сообщения и отправить подтверждение источнику.
  • 32 битный номер подтверждения > Если установлен бит АСК поля «Управление», в данном поле содержит следующий ожидаемый последовательный номер.
  • 4 бита длина заголовка > Информация о начале пакета данных.
  • резерв > Резервируются для будущего использования.
  • 16 битная контрольная сумма > Контрольная сумма заголовка и данных; по ней определяется, был ли искажен пакет.
  • 16 битный указатель срочности > В этом поле целевое устройство получает информацию о срочности данных.
  • Параметры > Необязательные значения, которые указываются при необходимости.

Размер окна позволяет экономить трафик, рассмотрим когда его значение равно 1, тут на каждый отправленный ответ, отправитель ждет подтверждения, не совсем рационально.

При размере окна 3, отправитель отправляет уже по 3 кадра, и ждет от 4, который подразумевает, что все три кадра у него есть, +1.

Источник

TCP и UDP — что это такое? В чем разница между этими протоколами?

Обмен данными между устройствами, подключенными к всемирной паутине, осуществляется с помощью набора протоколов TCP/IP. Этот стек использует разный перечень протоколов, включая UDP и TCP. Специалисты, ответственные за разработку и наладку частных/корпоративных сетей, досконально понимают разницу между ними, но с точки зрения простого пользователя назначение этих протоколов, а также разница между ними, вызывает целый ряд вопросов.

Протоколы UDP и TCP – в чем разница?

Несмотря на то, что протоколы UDP и TCP ориентированы на выполнение одной задачи – передачу данных, между ними существует ряд принципиальных отличий.

  1. Процесс установки соединения. В UDP в нем нет необходимости, в то время как TCP нуждается в обязательной процедуре начала сеанса, состоящей из трех этапов.
  2. Гарантия обмена трафиком. TCP отправляет запрос на предмет целостности данных – если в ответ поступает запрос о потерянных пакетах, они будут отправлены повторно. За счет этого обеспечивается абсолютная гарантия целостной передачи. Использование UDP, в свою очередь, может привести к потере некоторого количества пакетов.
  3. Управление и контроль потока. TCP осуществляет комплексный контроль и управление потоком информации, а в UDP это не нужно.
  4. Порядок доставки. Специфика TCP заключается в том, что все пакеты отправляются в формате строгой очередности. UDP доставляет сообщения в виде не упорядоченных датаграмм.
  5. Уведомление о перегрузках. Если в рамках передачи данных возникнут перегрузки, TCP отправит соответствующее уведомление. Протокол UDP не предоставляет какой-либо защиты от перегрузки.
  6. Сохранение границ переданных сообщений. Протокол TCP хоть и не может сохранить границы переданных сообщений, предоставляет гарантию их целостности. Применение протокола UDP предусматривает сохранение границ каждой пересланной датаграммы.
  7. Функция сборки и сегментации пакетов передаваемой информации. Поддерживается только в рамках протокола TCP.
  8. Процедура проверки достижимости. Является обязательной только для протокола TCP, в то время как протокол UDP физически не поддерживает ее.
  9. Взаимодействие с соединениями полуоткрытого типа. В рамках протокола TCP никогда не происходит повторная синхронизация. А вот протокол UDP устанавливает соединение методом повторной передачи запроса к конечному пользователю.
Читайте также:  Сравнение масел кастрол магнатек

Что такое TCP?

TCP-протокол – это виртуальный канал, сформированный между двумя или более узлами. Его работоспособность становится возможной, если заранее установить соединение – в противном случае передача информационных пакетов будет невозможной. С помощью протокола TCP реализуется надежная передача большого объема данных к разнообразным пользовательским устройствам.

Чтобы обеспечить надежное соединение, протокол TCP предусматривает трехэтапный запуск сеанса связи. Клиент и сервер должны передавать значения ISN и порта. Еще одна отличительная особенность протокола TCP заключается в использовании контрольной суммы, с помощью которой система проверяет, правильно ли передана информация конечному пользователю.

Приложения для TCP

Протокол TCP используют следующие приложения:

Из этого следует, что протокол TCP пользуется популярностью среди приложений, работающих с массивом данных, разрыв которых нужно полностью исключить. Программы для загрузки файлов, отправки сообщений – это лишь малая часть программного обеспечения, построенного на базе протокола TCP.

UDP протокол — что это такое?

В рамках протокола UDP данные передаются между узлами с помощью специальных пакетов данных, не требующих проверки. При этом гарантии их получения не требуется. Данная технология не предусматривает удаление дубликатов пакетов, мониторинг и контроль их текущего расположения.

С одной стороны, специалисты в области компьютерных сетей вполне заслуженно считают UDP ненадежным протоколом. С другой, это не просто важное, а незаменимое решение для приложений, работающих в режиме реального времени, интернет-телевидения, технологии VOIP, игр по сети и так далее. Благодаря возможностям протокола UDP пропадает необходимость проводить первичную проверку соединения, соблюдения целостности и порядка структуры данных. Если какая-либо датаграмма (пакет без проверки) потеряется, происходит ее автоматический сброс. Это положительно сказывается на скорости передачи данных через сеть интернет.

Приложения для UDP

Протокол UDP незаменим для приложений, с помощью которых происходит передача мультимедийной информации, включая интернет-телевидение, интернет-телефонию и так далее. Некоторое количество данных все же может быть потеряно, но это будет сложно заметить на практике. Яркий пример – изменение качества видеоряда и звука в худшую сторону. Вот почему популярные специализированные программы заранее предлагают своим пользователям выбрать оптимальное разрешение.

Применение TCP

Из сказанного выше следует, что TCP – это протокол повышенной сложности, работа которого сопровождается большими тратами времени. Причиной этого является механизм синхронизации между узлами. При этом основное преимущество данного протокола заключается в гарантии доставки пакетов, благодаря чему эта функциональность не включается в структуру прикладного протокола.

Кроме того, применение протокола TCP является гарантией надежности доставки. В случае некорректной отправки сообщения пользователь всегда получит соответствующее уведомление в виде окна с информацией о возникшей ошибке.

Применение UDP

UDP, в свою очередь, является протоколом, обладающим высокой скоростью передачи данных. Все дело в том, что в его основу заложен минималистичный механизм, без которого не обходится ни одна передача данных. Естественно, для него характерен целый ряд недостатков. Поступление передаваемых данных происходит в хаотичном порядке – не факт, что первый пакет из общего списка не окажется последним.

Гарантии доставки передаваемой информации нет, поэтому не исключено, что в ответ пользователь получит один пакет в виде двух копий. Возникновение подобной ситуации возможно в том случае, если один адрес для отправки сопровождается двумя разными маршрутами.

Выводы

UDP – протокол, который обеспечивает высокую скорость отправки пакетов данных, но без гарантии их доставки. Если для конечного пользователя важна надежность доставки с сохранением порядка отправки данных, придется переходить на использование протокола TCP. Применение протокола UDP актуально, если проводится групповая и широковещательная передача данных. Вот почему он пользуется большой популярностью в области потокового интернет-видео, а также в игровой индустрии.

Источник

Протоколы TCP и UDP

Говоря о безопасности информации, мы имеем в виду конфиденциальность, целостность и доступность информации в каждый момент времени. И если с конфиденциальностью и доступностью все понятно, то как обеспечить целостность информации при ее передаче по сети? Для решения этой задачи нам пригодится знание сетевых протоколов. В данной статье мы рассмотрим протоколы TCP и UDP. Они входят в стек протоколов TCP/IP, относятся к транспортному уровню модели OSI и используются для передачи информации от узла к узлу.

Что из себя представляет каждый из этих протоколов, в чем их отличие и когда целесообразнее использовать UDP подключение, а когда TCP.

UDP protocol – протокол, обеспечивающий передачу данных (датаграмм) без предварительного создания соединения между хостами. При отправке датаграмм нет уверенности в существовании получателя и его готовности к обмену. Сетевой протокол UDP не обеспечивает также упорядочивание датаграмм при получении. Он используется приложениями для которых существенное значение имеет время доставки, когда нет возможности ждать задержавшиеся или запрашивать потерянные пакеты, например, в системах реального времени. Датаграммы могут доставляться не в заданном порядке, дублироваться или вовсе не доставляться. Поэтому протокол UDP называют «ненадёжным протоколом датаграмм».

Читайте также:  Linux mint сравнение оболочек

Приложения, использующие протокол UDP не чувствительны к потерям данных, нарушению порядка получения датаграмм и дублированию. При этом они могут использовать механизмы обеспечения надёжности на прикладном уровне.

Протокол передачи данных TCP – протокол обеспечивающий надежную доставку пакетов данных, он обеспечивает установку соединения между двумя хостами методом «рукопожатия», после которого может осуществляться обмен данными.

Перед началом передачи пакетов через TCP соединение устанавливается сессия с получателем, в рамках которой затем производится передача данных. Это позволяет убедиться в том, что получатель существует и готов принимать данные. После завершения передачи сессия закрывается, получатель извещается о том, что данных больше не будет, а отправитель извещается о том, что получатель извещён.

Каждый пакет при обмене имеет свой порядковый номер. TCP автоматически упорядочивает пакеты, используя порядковый номер, и передает после склейки на уровень приложений. После отправки нескольких пакетов, ожидается подтверждение и порядковый номер следующего пакета. Если подтверждение не получено, отправка повторяется, если попытки не увенчались успехом, сессия разрывается. Количество пакетов данных, на которые будет запрашиваться подтверждение, зависит от надежности сети. Если данные теряются, то подтверждение автоматически запрашивается чаще. Это называется механизмом скользящего окна (sliding window), благодаря которому TCP может работать с сетями, независимо от уровня их надежности.

Применение TCP целесообразно там, где недопустима потеря данных, например, при авторизации, а также при передаче шифрованной информации.

TCP и UDP отличия

Означает ли это, что протокол UDP не стоит использовать? Вовсе нет. За счет отсутствия «гарантии доставки» протокол UDP обеспечивает более высокую скорость передачи данных, чем TCP. По этой причине UDP оптимален для сетевых и онлайн игр, просмотра потокового видео, организации видео-связи и IP телефонии.

Программа Whoer VPN по умолчанию использует TCP-протокол, но при необходимости вы можете сменить его на UDP в Настройках одним кликом.

Рекомендуем вам посмотреть видео-инструкцию Меняем TCP на UDP в OpenVPN на нашем youtube-канале, если вы используете OpenVPN клиент.

Подписывайтесь на нас в соцсетях, задавайте вопросы и делитесь полезной информацией с друзьями и близкими!

Источник

Tcp vs udp — разница и сравнение — 2021 — Блог

UDP против TCP, или Будущее сетевого стека / Александр Тоболь (Одноклассники)


  • Table of Contents:

    Существует два типа трафика интернет-протокола (IP). Это TCP или протокол управления передачей и UDP или протокол дейтаграмм пользователя . TCP ориентирован на соединение — после установления соединения данные могут отправляться в двух направлениях. UDP — это более простой интернет-протокол без установления соединения. Несколько сообщений отправляются в виде пакетов по частям с использованием UDP.

    Сравнительная таблица

    Сравнительная таблица TCP и UDP

    TCP UDP
    Акроним для Протокол управления передачей Протокол пользовательских дейтаграмм или универсальный протокол дейтаграмм
    соединение Протокол управления передачей — это протокол, ориентированный на соединение. Протокол пользовательских дейтаграмм — это протокол без установления соединения.
    функция Как сообщение проходит через Интернет с одного компьютера на другой. Это на основе соединения. UDP также является протоколом, используемым при передаче или передаче сообщений. Это не основано на соединении, что означает, что одна программа может отправлять загрузку пакетов другой, и это будет концом отношений.
    использование TCP подходит для приложений, которые требуют высокой надежности, а время передачи относительно менее критично. UDP подходит для приложений, которым нужна быстрая и эффективная передача, таких как игры. Характер UDP без сохранения состояния также полезен для серверов, которые отвечают на небольшие запросы огромного числа клиентов.
    Использование другими протоколами HTTP, HTTP, FTP, SMTP, Telnet DNS, DHCP, TFTP, SNMP, RIP, VOIP.
    Упорядочение пакетов данных TCP переставляет пакеты данных в указанном порядке. UDP не имеет собственного порядка, так как все пакеты независимы друг от друга. Если заказ требуется, он должен управляться прикладным уровнем.
    Скорость передачи Скорость для TCP ниже, чем для UDP. UDP работает быстрее, потому что восстановление после ошибки не предпринимается. Это протокол «лучшее из возможного».
    надежность Существует абсолютная гарантия того, что переданные данные остаются нетронутыми и поступают в том же порядке, в котором они были отправлены. Нет никакой гарантии, что отправленные сообщения или пакеты дойдут вообще.
    Размер заголовка Размер заголовка TCP составляет 20 байт. Размер заголовка UDP составляет 8 байт.
    Общие поля заголовка Исходный порт, порт назначения, контрольная сумма Исходный порт, порт назначения, контрольная сумма
    Потоковая передача данных Данные считываются как поток байтов, отличительные признаки не передаются к границам сигнального сообщения (сегмента). Пакеты отправляются индивидуально и проверяются на целостность только в случае их поступления. Пакеты имеют определенные границы, которые учитываются при получении, что означает, что операция чтения в сокете-получателе приведет к тому, что сообщение будет полностью отправлено.
    Вес TCP тяжелый. TCP требует три пакета для установки сокетного соединения, прежде чем любые пользовательские данные могут быть отправлены. TCP управляет надежностью и контролем перегрузки. UDP легкий. Нет упорядочения сообщений, отслеживания соединений и т. Д. Это небольшой транспортный уровень, разработанный поверх IP.
    Контроль потока данных TCP делает управление потоком. TCP требует три пакета для установки сокетного соединения, прежде чем любые пользовательские данные могут быть отправлены. TCP управляет надежностью и контролем перегрузки. У UDP нет опции для управления потоком
    Проверка ошибок TCP проверяет и исправляет ошибки. Ошибочные пакеты повторно передаются от источника к месту назначения. UDP выполняет проверку ошибок, но просто отбрасывает ошибочные пакеты. Ошибка восстановления не предпринимается.
    поля 1. Порядковый номер, 2. Номер ACK, 3. Смещение данных, 4. Зарезервировано, 5. Бит управления, 6. Окно, 7. Срочный указатель 8. Опции, 9. Заполнение, 10. Контрольная сумма, 11. Порт источника, 12. Порт назначения 1. Длина, 2. Порт источника, 3. Порт назначения, 4. Контрольная сумма
    Подтверждение Сегменты подтверждения Нет подтверждения
    Рукопожатие SYN, SYN-ACK, ACK Нет рукопожатия (протокол без установления соединения)
    Читайте также:  Конкурентное сравнение строительных компаний

    Содержание: TCP против UDP

    • 1 Различия в функциях передачи данных
      • 1.1 Надежность
      • 1.2 Заказ
      • 1.3 Подключение
      • 1.4 Способ перевода
      • 1.5 Обнаружение ошибок
    • 2 Как работают TCP и UDP
    • 3 различных приложения TCP и UDP
      • 3.1 TCP против UDP для игровых серверов
    • 4 Ссылки

    Различия в функциях передачи данных

    TCP обеспечивает надежную и упорядоченную доставку потока байтов от пользователя к серверу или наоборот. UDP не предназначен для сквозных соединений, и связь не проверяет готовность получателя.

    надежность

    TCP является более надежным, поскольку он управляет подтверждением сообщений и повторными передачами в случае потери частей. Таким образом, нет абсолютно никаких пропущенных данных. UDP не гарантирует, что связь достигла получателя, поскольку понятия подтверждения, тайм-аута и повторной передачи отсутствуют.

    заказ

    TCP- передачи отправляются в последовательности, и они принимаются в той же последовательности. В случае, если сегменты данных поступают в неправильном порядке, TCP переупорядочивает и доставляет приложение. В случае UDP последовательность отправленных сообщений может не сохраняться, когда она достигает принимающего приложения. Нет абсолютно никакого способа предсказать порядок, в котором сообщение будет получено.

    соединение

    TCP — это соединение с большим весом, требующее три пакета для сокетного соединения и обеспечивающее контроль перегрузки и надежность. UDP — это легкий транспортный уровень, разработанный поверх IP. Там нет отслеживания соединений или упорядочения сообщений.

    Способ перевода

    TCP читает данные как поток байтов, и сообщение передается к границам сегмента. UDP- сообщения — это пакеты, которые отправляются индивидуально и по прибытии проверяются на их целостность. Пакеты имеют определенные границы, а поток данных — нет.

    Обнаружение ошибок

    UDP работает на основе «максимальных усилий». Протокол поддерживает обнаружение ошибок с помощью контрольной суммы, но при обнаружении ошибки пакет отбрасывается. Повторная передача пакета для восстановления после этой ошибки не предпринимается. Это связано с тем, что UDP обычно используется для чувствительных ко времени приложений, таких как игры или передача голоса. Восстановление после ошибки было бы бессмысленным, потому что к тому времени, когда ретранслируемый пакет получен, он не будет иметь никакого смысла.

    TCP использует как обнаружение ошибок, так и исправление ошибок. Ошибки обнаруживаются посредством контрольной суммы, и если пакет является ошибочным, он не подтверждается получателем, что инициирует повторную передачу отправителем. Этот рабочий механизм называется положительным подтверждением с повторной передачей (PAR).

    Как работают TCP и UDP

    TCP-соединение устанавливается посредством трехстороннего рукопожатия, которое представляет собой процесс инициации и подтверждения соединения. Как только соединение установлено, передача данных может начаться. После передачи соединение прерывается закрытием всех установленных виртуальных каналов.

    UDP использует простую модель передачи без неявных диалогов рукопожатия для обеспечения надежности, упорядочения или целостности данных. Таким образом, UDP предоставляет ненадежный сервис, и дейтаграммы могут приходить из строя, дублироваться или пропадать без уведомления. UDP предполагает, что проверка и исправление ошибок либо не нужны, либо выполняются в приложении, что позволяет избежать накладных расходов на такую ​​обработку на уровне сетевого интерфейса. В отличие от TCP, UDP совместим с пакетной рассылкой (отправка всем по локальной сети) и многоадресной рассылкой (отправка всем подписчикам).

    Различные приложения TCP и UDP

    Просмотр веб-страниц, электронная почта и передача файлов — обычные приложения, использующие TCP. TCP используется для контроля размера сегмента, скорости обмена данными, управления потоком и перегрузки сети. TCP предпочтителен, когда средства исправления ошибок необходимы на уровне сетевого интерфейса. UDP в основном используется чувствительными ко времени приложениями, а также серверами, которые отвечают на небольшие запросы от огромного числа клиентов. UDP совместим с передачей пакетов — отправка всем по сети и многоадресная рассылка — отправка всем абонентам. UDP обычно используется в системе доменных имен, передаче голоса по IP, тривиальном протоколе передачи файлов и онлайн-играх.

    TCP против UDP для игровых серверов

    Для многопользовательских онлайн-игр (MMO) разработчикам часто приходится выбирать между использованием постоянных соединений UDP или TCP. Преимуществами TCP являются постоянные соединения, надежность и возможность использовать пакеты произвольных размеров. Самая большая проблема с TCP в этом сценарии — это алгоритм управления перегрузкой, который рассматривает потерю пакетов как признак ограничения пропускной способности и автоматически ограничивает отправку пакетов. В сетях 3G или Wi-Fi это может привести к значительной задержке.

    Опытный разработчик Christoffer Lernö взвесил все за и против и рекомендует следующие критерии, чтобы выбрать, использовать ли TCP или UDP для вашей игры:

    • Используйте HTTP через TCP для выполнения случайных, инициируемых клиентом запросов без сохранения состояния, когда допустимо время от времени задерживать.
    • Используйте постоянные обычные TCP-сокеты, если и клиент, и сервер независимо отправляют пакеты, но случайная задержка в порядке (например, онлайн-покер, много MMO).
    • Используйте UDP, если и клиент, и сервер могут независимо отправлять пакеты, и случайная задержка не в порядке (например, большинство многопользовательских экшен-игр, некоторые MMO).

    Источник