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計算機網路-TCP和UDP總結（區別、優缺點、應用場景）

阿新 • • 發佈：2020-11-23

參考：

https://blog.csdn.net/weixin_43784305/article/details/104918771

https://www.cnblogs.com/xiaomayizoe/p/5258754.html

https://blog.csdn.net/qq_38950316/article/details/81122894

https://blog.csdn.net/xiaoyuerp/article/details/84102318

TCP和UDP總結（區別、優缺點、應用例項）

TCP和UDP的區別和優缺點以及應用例項

TCP和UDP區別總結：

  1. TCP面向連線，UDP是無連線的
    TCP在開始資料傳輸之前要經過三次握手，UDP卻不需要任何準備即可進行資料傳輸，因此UDP不會引入建立連線的時延
  2. TCP提供可靠的服務，UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付
    TCP傳輸資料具有重傳機制，如果在傳輸資料的過程中發生丟包事件，傳送方會重傳丟失的分組，所以TCP保證傳送的分組一定能到達接收方，因此是可靠的。
    UDP在應用層得到資料後，附加上用於多路複用/多路分解服務的源埠號和目的埠號欄位後，直接將形成的報文段傳輸給網路，而網路層是不可靠的，因而不能保證資料傳輸的可靠性。（可以在應用層實現UDP資料傳輸的可靠性）
  3. UDP具有較好的實時性，工作效率比TCP高
    UDP在傳輸資料前不需要建立連線，沒有繁瑣的握手過程，沒有複雜的擁塞控制演算法和重傳機制，所以UDP相對於TCP具有較高的效率。
  4. 每一條TCP連線只能是點到點，UDP支援一對一、一對多、多對多
  5. TCP對系統資源要求較多，UDP對系統資源要求較少
    TCP建立連線後，會為連線分配發送快取和接受快取，維護擁塞控制變數以及序號和確認號的引數，因此需要佔用較多的系統資源。而UDP是無連線的，對系統資源要求較少

為什麼UDP有時比TCP更有優勢？

  1. 網速的提升給UDP的穩定性提供可靠網路保障，丟包率很低，如果使應用層重傳，能夠確保傳輸的可靠性
  2. TCP為了實現網路通訊的可靠性，使用了複雜的擁塞控制機制演算法，建立了繁瑣的握手過程，由於TCP內建的系統協議棧中，極難對其進行改進。
  3. 基於UDP對實時性要求較為嚴格的情況下，採用自定義重傳機制，能夠把丟包產生的延遲降到最低，儘量減少網路對程序造成影響

UDP實現可靠資料傳輸的例項

TCP和UDP應用的例子

TCP應用：

  1. FTP：檔案傳輸協議
  2. SSH：安全登入、檔案傳送（SCP）和埠重定向
  3. Telnet：不安全文字傳送
  4. SMTP：簡單郵件傳輸協議
  5. HTTP：超文字傳輸協議

UDP應用：

  1. 流媒體

    如果採用TCP，一旦發生丟包，TCP會將後續包快取起來，等前面的包重傳並接收到後再繼續傳送，延遲會越來越大。基於UDP的協議入WebRTC使極佳的選擇。

  2. 實時遊戲

    對實時要求較為嚴格的情況下，採用自定義的可靠UDP協議，自定義重傳策略，能哦把丟包產生的延遲降到最低，儘量減少網路問題對遊戲性造成的影響。

  3. 物聯網

TCP和UDP的優缺點及區別

TCP的優點： 可靠，穩定 TCP的可靠體現在TCP在傳遞資料之前，會有三次握手來建立連線，而且在資料傳遞時，有確認、視窗、重傳、擁塞控制機制，在資料傳完後，還會斷開連線用來節約系統資源。 TCP的缺點： 慢，效率低，佔用系統資源高，易被攻擊 TCP在傳遞資料之前，要先建連線，這會消耗時間，而且在資料傳遞時，確認機制、重傳機制、擁塞控制機制等都會消耗大量的時間，而且要在每臺裝置上維護所有的傳輸連線，事實上，每個連線都會佔用系統的CPU、記憶體等硬體資源。 而且，因為TCP有確認機制、三次握手機制，這些也導致TCP容易被人利用，實現DOS、DDOS、CC等攻擊。

UDP的優點： 快，比TCP稍安全 UDP沒有TCP的握手、確認、視窗、重傳、擁塞控制等機制，UDP是一個無狀態的傳輸協議，所以它在傳遞資料時非常快。沒有TCP的這些機制，UDP較TCP被攻擊者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是無法避免攻擊的，比如：UDP Flood攻擊…… UDP的缺點： 不可靠，不穩定 因為UDP沒有TCP那些可靠的機制，在資料傳遞時，如果網路質量不好，就會很容易丟包。 基於上面的優缺點，那麼： 什麼時候應該使用TCP： 當對網路通訊質量有要求的時候，比如：整個資料要準確無誤的傳遞給對方，這往往用於一些要求可靠的應用，比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸檔案的協議，POP、SMTP等郵件傳輸的協議。 在日常生活中，常見使用TCP協議的應用如下： 瀏覽器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ檔案傳輸 ………… 什麼時候應該使用UDP： 當對網路通訊質量要求不高的時候，要求網路通訊速度能儘量的快，這時就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常見使用UDP協議的應用如下： QQ語音 QQ視訊 TFTP ……

有些應用場景對可靠性要求不高會用到UPD，比如長視訊，要求速率

小結TCP與UDP的區別：

1.基於連線與無連線；
2.對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）；
3.UDP程式結構較簡單；
4.流模式與資料報模式 ；

5.TCP保證資料正確性，UDP可能丟包，TCP保證資料順序，UDP不保證。

tcp協議和udp協議的差別 
TCP UDP 
是否連線 面向連線 面向非連線 
傳輸可靠性 可靠 不可靠 
應用場合 傳輸大量資料 少量資料 
速度 慢 快

TCP與UDP區別總結：

1、TCP面向連線（如打電話要先撥號建立連線）;UDP是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線

2、TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連線傳送的資料，無差錯，不丟失，不重複，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付

3、TCP面向位元組流，實際上是TCP把資料看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的

UDP沒有擁塞控制，因此網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視訊會議等）

4、每一條TCP連線只能是點到點的;UDP支援一對一，一對多，多對一和多對多的互動通訊

5、TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小，只有8個位元組

6、TCP的邏輯通訊通道是全雙工的可靠通道，UDP則是不可靠通道

TCP與UDP的技術面試考點

面試時回答此類問題，先介紹兩者的概念，再闡述兩者的區別

TCP和UDP是OSI模型中的運輸層中的協議。TCP提供可靠的通訊傳輸，而UDP則常被用於讓廣播和細節控制交給應用的通訊傳輸。

1.TCP（TransmissionControlProtocol）的概念

TCP是一種面向連線的，提供可靠交付服務和全雙工通訊的，基於位元組流的端到端的傳輸層通訊協議。
TCP在傳輸資料之前必須先建立連線（TCP連線過程參見：https://blog.csdn.net/qq_38950316/article/details/81087809），資料傳輸結束後要釋放連線。
每一條TCP連線只能有2個端點，故TCP不提供廣播或多播服務。
TCP提供可靠交付，通過TCP連線傳輸的資料，無差錯、不丟失、不重複、並且按序到達。
TCP是面向位元組流的。雖然應用程序和TCP的互動是一次一個資料塊(大小不等），但TCP把英語程式交下來的資料看成僅僅是一連串的無結構的位元組流。TCP並不知道所傳輸的位元組流的含義。


2 . UDP（UserDataProtocol，使用者資料報協議）
（1）UDP是一個非連線的協議，傳輸資料之前源端和終端不建立連線，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程式的資料，並儘可能快地把它扔到網路上。在傳送端，UDP傳送資料的速度僅僅是受應用程式生成資料的速度、計算機的能力和傳輸頻寬的限制；在接收端，UDP把每個訊息段放在佇列中，應用程式每次從佇列中讀一個訊息段。
（2）由於傳輸資料不建立連線，因此也就不需要維護連線狀態，包括收發狀態等，因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的訊息。
（3）UDP資訊包的標題很短，只有8個位元組，相對於TCP的20個位元組資訊包的額外開銷很小。
（4）吞吐量不受擁擠控制演算法的調節，只受應用軟體生成資料的速率、傳輸頻寬、源端和終端主機效能的限制。
（5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機不需要維持複雜的連結狀態表（這裡面有許多引數）。
（6）UDP是面向報文的。傳送方的UDP對應用程式交下來的報文，在新增首部後就向下交付給IP層。既不拆分，也不合並，而是保留這些報文的邊界，因此，應用程式需要選擇合適的報文大小。

UDP應用場景：
1.面向資料報方式
2.網路資料大多為短訊息
3.擁有大量Client
4.對資料安全性無特殊要求
5.網路負擔非常重，但對響應速度要求高

3. TCP與UDP區別總結：
1）、TCP面向連線（如打電話要先撥號建立連線）;UDP是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線
2）、TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連線傳送的資料，無差錯，不丟失，不重複，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付
3）、TCP面向位元組流，實際上是TCP把資料看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的
UDP沒有擁塞控制（），因此網路出現擁塞不會使源主機的傳送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視訊會議等）
4）、每一條TCP連線只能是點到點的;UDP支援一對一，一對多，多對一和多對多的互動通訊
5）、TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小，只有8個位元組
6）、TCP的邏輯通訊通道是全雙工的可靠通道，UDP則是不可靠通道

TCP和UDP的區別

　(1)同步：埠下如果同是來了兩個客戶端請求，第一個連線得到響應，與服務端建立通訊，而第二個請求就會被一直阻塞直到第一個請求完成操作，各請求之間排隊，順序執行。
　(2)非同步呢，就是同時來兩個或者多個請求，服務端就同時響應多個客戶端，同時給他們連線。各個客戶端與伺服器的通訊是並行的，一個客戶端不必等另一個客戶端完成操作。通常用這兩個方法來接收一個客戶端請求。
　(3)阻塞 呼叫是指呼叫結果返回之前，當前執行緒會被掛起。比如：Console.ReadLine(),如果你不向控制檯輸入資料，這個方法就會一直等待，知道你輸入資料後才會向下執行。這個時候當前執行緒被掛起來了，讓CPU去做其他事情。
　(4)非阻塞和阻塞的概念相對應，指在不能立刻得到結果之前，該函式不會阻塞當前執行緒，而會立刻返回。

syn攻擊

在三次握手過程中，伺服器傳送SYN-ACK之後，收到客戶端的ACK之前的TCP連線稱為半連線(half-open connect).此時伺服器處於Syn_RECV狀態.當收到ACK後，伺服器轉入ESTABLISHED狀態.
Syn攻擊就是 攻擊客戶端 在短時間內偽造大量不存在的IP地址，向伺服器不斷地傳送syn包，伺服器回覆確認包，並等待客戶的確認，由於源地址是不存在的，伺服器需要不斷的重發直 至超時，這些偽造的SYN包將長時間佔用未連線佇列，正常的SYN請求被丟棄，目標系統執行緩慢，嚴重者引起網路堵塞甚至系統癱瘓。
Syn攻擊是一個典型的DDOS攻擊。檢測SYN攻擊非常的方便，當你在伺服器上看到大量的半連線狀態時，特別是源IP地址是隨機的，基本上可以斷定這是一次SYN攻擊.在Linux下可以如下命令檢測是否被Syn攻擊
netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV
一般較新的TCP/IP協議棧都對這一過程進行修正來防範Syn攻擊，修改tcp協議實現。主要方法有SynAttackProtect保護機制、SYN cookies技術、增加最大半連線和縮短超時時間等.
但是不能完全防範syn攻擊。

TCP和UDP是OSI模型中的運輸層中的協議。TCP提供可靠的通訊傳輸，而UDP則常被用於廣播提供面向無連線的通訊服務

握手

“我想給你發資料，可以嗎？” （請提供序列號作為起始資料段）SYN：同步序列編號（Synchronize Sequence Numbers）
“可以，你什麼時候發？” （已提供序列號）SYN+ACK應答
“我現在就發，你接著吧！”ACK訊息響應

揮手 （A為主動關閉方，可以是SERVICE也可以是CLIENT）

SERVER：傳輸好了，我要關了 1 ) 當主機A完成資料傳輸後,傳送FIN,提出停止TCP連線的請求，進入FIN_WAIT1狀態
CLIENT：我看一下 2 ) 主機B收到FIN後，將傳送ACK，進入CLOSE_WAIT狀態
CLIENT：OK ，可以關 3 ) 由B 端再提出反方向的關閉請求,將傳送FIN，並進入LAST_ACK狀態
SERVER： 嗯，我關了 4 ) 主機A對主機B的請求進行確認收到FIN,將傳送ACK,雙方向的關閉結束.進入TIME_WAIT狀態，經過2MSL時間後關閉


UDP（User Data Protocol，使用者資料報協議）
我們經常使用“ping”命令來測試兩臺主機之間TCP/IP通訊是否正常，其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP資料包，然後對方主機確認收到資料包，如果資料包是否到達的訊息及時反饋回來，那麼網路就是通的。
UDP應用場景：1.面向資料報方式 2.網路資料大多為短訊息 3.擁有大量Client 4.對資料安全性無特殊要求 5.網路負擔非常重，但對響應速度要求高

小結TCP與UDP的區別： 1.基於連線與無連線； 2.對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）； 3.UDP程式結構較簡單； 4.流模式與資料報模式 ； 5.TCP保證資料正確性，UDP可能丟包，TCP保證資料順序，UDP不保證。

TCP:
TCP程式設計的伺服器端一般步驟是：TCP包頭的最小長度，為20位元組。
　　1、建立一個socket，用函式socket()；
　　2、設定socket屬性，用函式setsockopt(); * 可選
　　3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();
　　4、開啟監聽，用函式listen()；
　　5、接收客戶端上來的連線，用函式accept()；
　　6、收發資料，用函式send()和recv()，或者read()和write();
　　7、關閉網路連線；
　　8、關閉監聽；
TCP程式設計的客戶端一般步驟是：
　　1、建立一個socket，用函式socket()；
　　2、設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
　　3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();* 可選
　　4、設定要連線的對方的IP地址和埠等屬性；
　　5、連線伺服器，用函式connect()；
　　6、收發資料，用函式send()和recv()，或者read()和write();
　　7、關閉網路連線；

UDP:與之對應的UDP程式設計步驟要簡單許多，分別如下：
UDP程式設計的伺服器端一般步驟是：
　　1、建立一個socket，用函式socket()；
　　2、設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
　　3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();
　　4、迴圈接收資料，用函式recvfrom();
　　5、關閉網路連線；
UDP程式設計的客戶端一般步驟是：
　　1、建立一個socket，用函式socket()；
　　2、設定socket屬性，用函式setsockopt();* 可選
　　3、繫結IP地址、埠等資訊到socket上，用函式bind();* 可選
　　4、設定對方的IP地址和埠等屬性;
　　5、傳送資料，用函式sendto();
　　6、關閉網路連線；

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參考： https://blog.csdn.net/weixin_43784305/article/details/104918771 https://www.cnblogs.com/xiaomayizoe/p/5258754.html

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TCP的優點： 可靠，穩定 TCP的可靠體現在TCP在傳遞資料之前，會有三次握手來建立連線，而且在資料傳遞時，有確認、視窗、重傳、擁塞控制機制，在資料傳完後，還會斷開連線用來節約系統資源。 TCP的缺點： 慢，效率低

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前面的socket例項化，沒有輸入引數，採用的預設引數 socket_obj = socket.socket(socket_obj = socket.socket()

TCP和UDP的區別

TCP和UDP的區別 TCP是一個面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層協議。 而UDP是一個面向無連線的傳輸層協議。(就這麼簡單，其它TCP的特性也就沒有了)。

7.29筆記（TCP和UDP）

TCP和UDP協議 TCP：即傳輸控制協議，是一種面向連線的，可靠的，基於位元組流的傳輸層的通訊協議

TCP和UDP（三次揮手四次揮手）

TCP和UDP的區別 1、TCP面向連線（如打電話要先撥號建立連線）;UDP是無連線的，即傳送資料之前不需要建立連線

描述TCP和UDP區別 Linux0503

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TCP和UDP相關知識

TCP和UDP都是傳輸層的協議，但二者具有不同的特性，也適用於不同的場景。如下表所示：

TCP和UDP的一些概念

OSI七層模型 HTTP位於應用層，TCP和UDP位於傳輸層，IP位於網路層。 TCP和UDP的區別

TCP和UDP常見面試題目

引自：https://www.cnblogs.com/liangyc/p/11628148.html 引自：https://www.cnblogs.com/qingmuchuanqi48/p/10961366.html

tcp和udp和黏包

Tcp建立連線的過程 server端 # import socket # # sk = socket.socket()#建立一個socket物件 # sk.bind((\'127.0.0.1\',8088))#繫結ip地址和埠

計算機網路：套接字（Socket）

所謂套接字(Socket)，就是對網路中不同主機上的應用程序之間進行雙向通訊的端點的抽象。一個套接字就是網路上程序通訊的一端，提供了應用層程序利用網路協議交換資料的機制。從所處的地位來講，套接字上聯應用程序，