Скорочтение
Обязательно ли UDP быстрее TCP?
Как повысить эффективность передачи UDP и TCP?
TCP/IP (Протокол управления передачей/Интернет-протокол) относится к набору протоколов, который может передавать информацию между несколькими различными сетями.
UDP (протокол пользовательских дейтаграмм) и TCP (протокол управления передачей) — это интернет-протоколы, используемые для передачи данных между компьютерами.
TCP это
TCP это протокол управления передачей — это надежный протокол связи транспортного уровня на основе байтового потока, ориентированный на соединение.
UDP это
UDP это протокол пользовательских дейтаграмм — это ненадежный протокол связи транспортного уровня без установления соединения, который передается в виде сегментов сообщений данных.
Соединение между UDP и TCP:
Протоколы транспортного уровня: UDP и TCP — это протоколы транспортного уровня, используемые для передачи данных по сети. Они построены на транспортном уровне набора протоколов Интернета и отвечают за сегментацию, передачу и повторную сборку данных.
Ориентированное на соединение и без установления соединения: TCP — это протокол, ориентированный на соединение, который требует установления соединения до начала связи, гарантируя надежную передачу данных к месту назначения, а затем разрывая соединение. UDP — это протокол без установления соединения. Между взаимодействующими сторонами не происходит процесса установления соединения, а пакеты данных отправляются независимо.
Надежность: TCP обеспечивает надежную передачу данных. Он использует порядковые номера, механизмы подтверждения и повторной передачи для обеспечения надежности данных. Если пакет потерян или поврежден, TCP позаботится о его повторной передаче. UDP не обеспечивает надежности, пакеты доставляются по мере возможности, но прибытие не гарантируется.
Управление потоком: TCP реализует механизм управления потоком, чтобы предотвратить превышение отправителем данных возможностей обработки получателя, тем самым предотвращая потерю данных. UDP не обеспечивает управление потоком.
Контроль перегрузки: TCP содержит алгоритм управления перегрузкой, который может автоматически адаптироваться к условиям перегрузки сети, чтобы избежать перегрузки сети. UDP не включает контроль перегрузки и должен обрабатываться самим приложением.
Области применения: TCP обычно используется в приложениях, требующих надежной передачи данных, таких как просмотр веб-страниц, передача электронной почты и загрузка файлов. UDP обычно используется в приложениях реального времени, таких как потоковое аудио и видео, онлайн-игры и голосовая связь, где более приемлема небольшая потеря данных.
Когда дело доходит до сетевой передачи, большинство людей, вероятно, считают, что TCP — лучший выбор. Поскольку TCP является надежным протоколом, он обеспечивает надежность и целостность данных. Однако, рассматривая UDP, некоторые могут утверждать, что он быстрее TCP.
Разница между UDP и TCP
UDP и TCP — это два разных протокола, оба используются для передачи данных между компьютерами.
TCP — это протокол, ориентированный на соединение. Это означает, что перед отправкой данных необходимо установить соединение. Для этого соединения требуется процесс трехэтапного установления связи, для установления которого потребуется некоторое время. После установления соединения данные передаются надежно. Если пакет данных потерян или поврежден во время передачи, TCP повторно передаст пакет данных, чтобы обеспечить целостность и надежность данных. Однако, поскольку TCP должен обеспечивать целостность и надежность данных, это может привести к снижению скорости передачи данных.
UDP, с другой стороны, является протоколом без установления соединения. Это означает, что соединение не нужно устанавливать перед отправкой данных, поэтому нет необходимости в трехстороннем процессе установления связи. Поскольку UDP не обеспечивает целостность и надежность данных, некоторые пакеты могут быть потеряны. Однако это делает UDP быстрее, чем TCP, поскольку UDP не нужно ждать повторной передачи пакетов.
Обязательно ли UDP быстрее TCP?
Надежность TCP и низкая скорость обусловлены некоторыми сложными механизмами, такими как механизм повторной передачи, механизм управления потоком, управление скользящим окном, механизм управления перегрузкой и т. д. TCP присвоит номер (последовательность) исходящему сообщению, а получатель отправит обратно подтверждение (ack) после его получения. Если он не получит подтверждения от другой стороны в течение длительного времени, TCP отправит сообщение повторно.Это механизм повторной передачи.
Однако повторная передача сама по себе серьезно влияет на производительность, и повторных передач необходимо избегать, насколько это возможно, поэтому существует механизм скользящего окна и механизм управления потоком. Поскольку отправитель и получатель данных могут иметь разные возможности обработки данных, а окна отправки и получения могут регулировать объем отправляемых данных в соответствии с возможностями обеих сторон, механизм скользящего окна предназначен для динамической регулировки размера окна приема, и TCP контролирует отправляемые данные в соответствии с размером окна, чтобы уменьшить вероятность потери пакетов.
Только потому, что у него нет этих сложных механизмов надежности TCP, UDP быстрее? Хотя UDP не требует установления соединения, UDP не всегда быстрее TCP. Высокая скорость передачи UDP зависит от типа данных и нагрузки передачи. Если вам нужно передать большие объемы данных, TCP может быть быстрее, поскольку он гарантирует целостность и надежность данных, а это означает, что он может передавать данные быстрее.
Однако если вам необходимо передать небольшие объемы данных или данные в реальном времени (например, видео и аудио), UDP может оказаться быстрее. Это связано с тем, что UDP может повысить скорость передачи за счет отбрасывания пакетов, тем самым ускоряя передачу данных. В ответ на проблему потери пакетов UDP в большинстве случаев пользователи реализуют некоторые механизмы повторной передачи на уровне приложений на основе UDP. Сам UDP не фрагментируется.Если передаваемые данные слишком велики, они будут фрагментированы на уровне IP. Если в это время произойдет потеря пакета, весь большой пакет данных необходимо передать повторно. В этом случае UDP будет медленнее, чем TCP.
Еще одним фактором, который следует учитывать, является задержка в сети. UDP обычно быстрее, чем TCP, поскольку нет процесса установления соединения, что может уменьшить задержку. Однако если задержка в вашей сети высока, UDP может привести к потере или повреждению пакетов, что повлияет на целостность и надежность данных.
Хотя скорость передачи UDP в большинстве сценариев выше, чем TCP, она подходит не для всех сценариев. UDP обычно используется в приложениях реального времени, таких как потоковое видео и аудио. Это связано с тем, что приложения реального времени требуют высокой скорости передачи и могут допускать некоторую потерю или повреждение пакетов. Кроме того, UDP также можно использовать для онлайн-игр, которые требуют высокой скорости передачи и ответа в реальном времени, а также допускают небольшую потерю пакетов.
Другой применимый сценарий для UDP — обнаружение и измерение сети. UDP можно использовать для отправки тестовых пакетов в сеть для получения информации о производительности сети. Например, вы можете использовать UDP Ping для проверки задержки в сети и потери пакетов.
Как повысить эффективность передачи UDP и TCP?
В практических приложениях мы можем улучшить скорость передачи и эффективность UDP и TCP с помощью некоторых технических средств. Например, основываясь на характеристиках передачи протокола UDP, мы можем повысить надежность и эффективность передачи, используя протокол UDP в сочетании с другими техническими средствами. Например, технология FEC (прямое исправление ошибок) может использоваться для реализации избыточности данных и исправления ошибок для повышения надежности передачи данных; технология QoS (качество обслуживания) также может использоваться для реализации управления полосой пропускания и контроля потока для оптимизации передачи данных по сети. , эффективность.
Кроме того, в протоколе TCP есть и некоторые технические средства, которые можно использовать для повышения скорости и эффективности передачи. Например, вы можете использовать ускоритель TCP для ускорения передачи данных и использовать алгоритм TCP BBR (пропускная способность узкого места и RTT) для оптимизации управления перегрузкой и использования полосы пропускания.
В целом скорость передачи и эффективность UDP и TCP зависят от конкретных сценариев и требований приложения и должны выбираться и взвешиваться на основе реальных условий. В практических приложениях мы можем оптимизировать эффективность передачи UDP и TCP, используя другие технические средства для лучшего удовлетворения реальных потребностей.
Статьи по Теме:
Глубокое понимание протокола TCP/IP