如何理解 UDP 和 TCP
什么是 UDP
一句话描述：UDP 是一种无连接的协议。在发送数据之前，不需要建立连接。此外，UDP 不保证数据包的顺序或是否会到达，这意味着数据包可能会丢失或乱序。
特点
- 无连接：UDP 在发送数据之前，不需要建立连接
- 不可靠：UDP 不保证数据包的顺序或是否会到达，这意味着数据包可能会丢失或乱序
- 速度快：由于 UDP 不需要进行连接建立和确认，因此通常比 TCP 更快
- 实时性：UDP 的无连接和快速特性使其非常适合需要实时性的应用，如视频会议、流媒体和在线游戏
- 无拥塞控制：因此，网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用有利）
- 报头短：UDP 的报头只有 8 字节，比 TCP 的报头短，因此开销小（包含字段：源端口号、目标端口号、长度、校验和）
- 一次发送一个报文：无论应用层交给 UDP 多长的报文，它统统发送，一次发送一个报文
- 接收方处理简单：对接收方，接到后直接去除首部，交给上面的应用层就完成任务
- 支持广播和多播：支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
什么是 TCP
一句话描述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议（数据视为无结构的字节流），它提供了数据的有序传输、错误检查和拥塞控制等功能。
特点
面向连接：在数据传输之前，发送方和接收方必须建立一个连接。
可靠性：TCP 提供了一种可靠的服务，它确保数据包将按照其发送的顺序到达。如果数据包丢失或损坏，TCP 将重新发送数据包。
有序性：如果 TCP 报文段在传输过程中发生乱序，TCP 将重新排序，保证接收方接收的数据是有序的。
控制拥塞：当网络出现拥塞时，TCP 会降低数据的发送速率，尽量避免丢包。
流量控制：TCP 通过滑动窗口机制控制数据的发送速率，防止接收方处理不过来。
数据完整性：TCP 提供校验和机制来检查数据在传输过程中是否有错误。
TCP 与 UDP 区别
| 特性 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 可靠性 | 可靠 | 不可靠 |
| 连接性 | 面向连接 | 无连接 |
| 报文 | 面向字节流 | 面向报文 |
| 效率 | 传输效率低 | 传输效率高 |
| 双共性 | 全双工 | 一对一、一对多、多对一、多对多 |
| 流量控制 | 滑动窗口 | 无 |
| 拥塞控制 | 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 | 无 |
| 传输效率 | 慢 | 快 |
具体描述：
- TCP 是面向连接的协议，建立连接 3 次握手、断开连接四次挥手，UDP 是面向无连接，数据传输前后不连接连接，发送端只负责将数据发送到网络，接收端从消息队列读取
- TCP 提供可靠的服务，传输过程采用流量控制、编号与确认、计时器等手段确保数据无差错，不丢失。UDP 则尽可能传递数据，但不保证传递交付给对方
- TCP 面向字节流，将应用层报文看成一串无结构的字节流，分解为多个 TCP 报文段传输后，在目的站重新装配。UDP 协议面向报文，不拆分应用层报文，只保留报文边界，一次发送一个报文，接收方去除报文首部后，原封不动将报文交给上层应用
- TCP 只能点对点全双工通信。UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
使用场景
TCP 使用场景：
Web 应用：HTTP 和 HTTPS 协议都是基于 TCP 的，因为它们需要可靠的数据传输。
邮件传输：SMTP、POP3 和 IMAP 协议都是基于 TCP 的，因为邮件需要完整且有序的传输。
文件传输：FTP 和 SFTP 协议都是基于 TCP 的，因为文件传输需要数据的完整性和可靠性。
UDP 使用场景：
实时应用：例如 VoIP（网络电话）和视频会议，它们需要快速的数据传输，而且可以容忍一些数据丢失。
广播和多播应用：例如 IPTV 和在线游戏，它们需要快速的数据传输，并且可以同时发送给多个接收者。
简单查询：例如 DNS 查询，它只需要发送一小部分数据，并且不需要建立连接。