TCP vs UDP: beste toepassingen en 11 kernverschillen

Transmission Control Protocol (TCP) en User Datagram Protocol (UDP) zijn twee kerncommunicatieprotocollen in het Internet Protocol (IP) -suite, die worden gebruikt voor het verzenden van gegevens tussen apparaten via een netwerk.

Hoewel beide protocollen noodzakelijke elementen van de OSI -modelhiërarchie zijn, zijn hun methoden voor het inschakelen van gegevensoverdracht vrij uniek.

Wat is TCP (transmissiecontroleprotocol)?

TCP is een verbindingsgeoriënteerd protocol dat een toegewijde verband tussen afzender en ontvanger legt, waardoor betrouwbare, geordende en foutcontrole gegevens worden gecheckt-een ideaal protocol voor het handhaven van gegevensintegriteit.

Opmerkelijke kenmerken van TCP:

• Verbindingsgerichte: TCP legt een verbinding tot stand tussen apparaten voordat gegevensoverdracht begint en onderhoudt deze totdat de transmissie is voltooid.
• Betrouwbaarheid: TCP maakt gebruik van erkenningen, checksums en hertransmissies om ervoor te zorgen dat gegevens nauwkeurig en zonder verlies worden geleverd.
• Bestelde levering: TCP garandeert dat gegevenspakketten in de juiste volgorde worden geleverd, wat een coherente en consistente gegevensstroom oplevert.
• Flowcontrole: TCP beheert de snelheid van gegevensoverdracht om het ontvangende apparaat te voorkomen, waardoor de stroom wordt aangepast op basis van de capaciteit van de ontvanger.
• Congestiecontrole: TCP detecteert netwerkcongestie en past gegevensoverdrachtsnelheid aan om verdere congestie te voorkomen en een efficiënte gegevensoverdracht te garanderen.

Ideale toepassingen van TCP:

TCP is het meest geschikt voor toepassingen die betrouwbare en nauwkeurige gegevensoverdracht vereisen, zoals:

• surfen
• E-mail
• Bestandsoverdrachten
• Video streaming (niet live streaming)

Wat is UDP (User Datagram Protocol)?

UDP is een verbindingsloos protocol gericht op snelheid en efficiëntie.Hoewel het in staat is tot snelle gegevensoverdrachten, kan het geen nauwkeurigheid, bestelling of gegevensintegriteit garanderen-een geschikte optie voor tijdgevoelige of realtime toepassingen waarbij snelheid prioriteit krijgt boven betrouwbaarheid.

Opmerkelijke functies:

• Verbindingsloos: Legt geen speciale verbinding tot stand voordat u gegevens verzendt, waardoor sneller efficiëntere overdracht mogelijk is.
• Geen foutcontrole: Biedt geen ingebouwde foutcontrole of correctie, wat betekent dat het niet garandeert dat gegevens nauwkeurig worden geleverd.
• Niet -geordende levering: Garandeert niet dat datapakketten worden geleverd in de volgorde die ze zijn verzonden, wat kan leiden tot buitenaardse levering.
• Lage overhead: Heeft een minimale protocol overhead, waardoor snellere transmissie en lagere latentie mogelijk zijn.
• Uitzending en multicast: Kan gegevens eenvoudig tegelijkertijd naar meerdere ontvangers verzenden.

Ideale toepassingen:

UDP is het meest geschikt voor applicaties die prioriteit geven aan snelheid en kan wat gegevensverlies of out-of-order levering verdragen, zoals:

• Live streaming
• Online gaming
• Voice Over IP (VoIP)
• Realtime gegevensbewaking

TCP versus UDP: 11 kernverschillen

Het volgende is een gedetailleerde vergelijking tussen het transmissie -besturingsprotocol en het datagram -protocol van het gebruiker.

1. Sender-ontvangeraansluiting

TCP is verbindingsgericht

Als een verbindingsgericht protocol legt TCP een speciale verbinding tot stand tussen de afzender en de ontvanger voordat de gegevensoverdracht begint-vergelijkbaar met het instellen van een telefoongesprek waarbij beide partijen overeenkomen om te communiceren.

Het protocol maakt gebruik van een drieweg handshake-proces (SYN, SYN-ACK, ACK) om de verbinding tot stand te brengen, ervoor te zorgen dat beide partijen klaar zijn om te communiceren en overeen te komen met parameters zoals sequentienummers en venstergroottes.

Zodra de verbinding tot stand is gebracht, volgt TCP de status van de communicatie, zoals verzonden en ontvangen gegevens, en of de verbinding open of gesloten is.

Nadat de gegevensoverdracht is voltooid, beëindigt TCP de verbinding met behulp van een vierweg handshake-proces (FIN, ACK, FIN, ACK), wat het einde van de communicatie bevestigt.

UDP is verbindingloos

UDP legt geen speciale verbinding tot stand;Het verplaatst eenvoudig gegevens van de afzender naar de ontvanger zonder een voorlopige handdruk.

Zonder speciale verbinding volgt UDP de staat van communicatie niet en wordt elk pakket onafhankelijk verzonden zonder bewustzijn van eerdere of volgende pakketten.Dit gebrek aan verbindingsonderhoud zorgt voor snellere gegevensoverdracht, omdat er geen monitoring van het communicatiekanaal is.

Bovendien vereist UDP geen verbindingsbeëindigingsproces - wanneer de afzender stopt met het verzenden van gegevens, wordt het communicatiekanaal afgehakt.

2. Betrouwbaarheid en foutcontrole

TCP verifieert gegevensoverdracht

Transmission Control Protocol zorgt voor betrouwbare gegevensoverdracht door te verifiëren dat gegevens nauwkeurig en volledig worden geleverd tussen afzender en ontvanger.Dit gebeurt via een reeks cheques en saldi, zoals erkenningen en controlesums, die bevestigen dat gegevens zijn ontvangen en vrij zijn van corruptie.

Als er gegevens verloren gaan of fouten optreden tijdens de verzending, maakt TCP de datapakketten opnieuw op om de nauwkeurigheid en volledigheid te behouden.Deze betrouwbaarheid maakt TCP de ideale optie voor applicaties zoals bestandsoverdrachten en webbrowsen.

UDP volgt geen gegevensoverdracht

Gebruikersdatagram -protocol volgt geen gegevensoverdrachten en voert minimale foutcontrole uit, in plaats daarvan gericht op snelheid en efficiëntie.Daarom garandeert UDP niet dat gegevens zijn bestemming intact bereiken of vrij zijn van corruptie.

De snelheid over de afweging van betrouwbaarheid maakt UDP geschikt voor tijdgevoelige toepassingen zoals videostreaming of online gamen, waarbij af en toe een verlies van gegevens acceptabel kan zijn.

3. Gegevenspakketoverdracht

TCP biedt sequentiële gegevensoverdracht

TCP zorgt ervoor dat gegevenspakketten worden geleverd in de volgorde die ze zijn verzonden door een sequentienummer toe te wijzen aan elk gegevenspakket, waardoor de ontvanger de gegevens in de juiste reeks opnieuw kan samenstellen.Als pakketten buiten de orde komen, zal TCP ze vasthouden en wachten tot ontbrekende pakketten aankomen voordat ze ze naar de aanvraag leveren.

UDP garandeert geen gegevensorder

UDP garandeert niet dat datapakketten aankomen in de volgorde die ze zijn verzonden.In tegenstelling tot TCP wijst UDP geen sequentienummers toe aan datapakketten, wat betekent dat ze buiten volgorde kunnen aankomen of verloren kunnen gaan tijdens de verzending.

Hoewel dit gebrek aan bestellen kan leiden tot hiaten of onsamenhangende informatie, kan het ook leiden tot snellere gegevensoverdracht, omdat het niet nodig is om pakketten bij te houden of opnieuw te bestellen.

4. Stroomregeling en congestiecontrole

TCP biedt stabiele gegevensoverdracht

Transmission Control Protocol maakt gebruik van stromings- en congestiecontrolemechanismen voor efficiënte en stabiele gegevensoverdracht.

Flow Control beheert de snelheid van gegevensoverdracht op basis van de capaciteit van de ontvanger, waardoor de afzender de ontvanger overweldigt - dit wordt gedaan via een schuifraammethode, die de gegevensstroom aanpast op basis van het vermogen van de ontvanger om inkomende gegevens te verwerken.

TCP's congestiecontrolesalgoritmen bewaken de netwerkomstandigheden en passen de gegevensoverdrachtssnelheid aan.Als congestie wordt gedetecteerd, vertraagt TCP de transmissie om verdere congestie te voorkomen en de soepele gegevensstroom door het netwerk te handhaven.

UDP mist mechanismen voor gegevensbeheersing

Gebruikersdatagram-protocol heeft geen ingebouwde flow- of congestiebesturingsmechanismen om de capaciteit of netwerkomstandigheden van de ontvanger te controleren.

Hoewel dit gebrek aan controle snelle en efficiënte gegevensoverdracht mogelijk maakt, komt het voor de potentiële kosten van overbelasting van de ontvanger en netwerkcongestie, wat kan leiden tot problemen zoals pakketverlies, vertragingen en jitter.

5. Netwerkoverhead

TCP vereist meer gegevens

TCP heeft meer overhead vanwege de verbindingsgerichte aard, waarbij een verbinding wordt gelegd vóór gegevensoverdracht en het daarna beëindigen.

TCP vereist aanvullende gegevens bij het bevestigen van de ontvangst van datapakketten en foutcontrole, wat bijdraagt aan meer overhead.Hoewel deze overhead de transmissie kan vertragen, biedt deze betrouwbaarheid en gegevensnauwkeurigheid, waardoor TCP geschikt is voor applicaties zoals webbrowsen, e -mail en bestandsoverdrachten.

UDP is lichter en sneller

UDP wordt geleverd met minimale overhead vanwege de verbindingsloze aard en het gebrek aan overwatch tussen afzender en ontvanger.Hierdoor kan het werken met lagere latentie en snellere verzending, maar het gebrek aan foutcontrole en afzender/ontvangercommunicatie kan leiden tot gegevensverlies of corruptie.

6. Hanteren van grote gegevensgrootte

TCP kan grote datapakketten aan

Vanwege het vermogen om een speciale verbinding tot stand te brengen, kan TCP op betrouwbare wijze grote gegevenssets afhandelen door ze in kleinere pakketten af te breken voor transmissie en deze weer in elkaar te zetten aan de ontvangende kant.

UDP is beter met kleinere datapakketten

Hoewel UDP grotere bestanden aankan, is de verbindingsloze aard beter geschikt voor het verzenden van kleinere gegevenspakketten.

7. Staatsheid

TCP onderhoudt staatsinformatie

Zodra de gegevensoverdracht begint, houdt TCP de status van de verbinding bij, inclusief de reeksnummers van datapakketten, ontvangerbevestigingen en eventuele hertransmissie -eisen.Hierdoor kan TCP stroomcontrole, foutcontrole bieden en gegevensintegriteit behouden tijdens de communicatie van afzender/ontvanger.

UDP is staatloos

User Datagram Protocol (UDP) volgt geen lopende verbindingen of onderhoudt statusinformatie tijdens de communicatie.UDP verzendt datapakketten onafhankelijk zonder de volgorde of erkenning van pakketten bij te houden.Dit maakt gegevensoverdracht sneller, maar verhoogt ook het risico op gegevensverlies, duplicatie of corruptie.

8. Poort multiplexing

TCP ondersteunt poort multiplexing

TCP ondersteunt poort multiplexing, waardoor meerdere applicaties dezelfde netwerkpoort kunnen gebruiken en toch hun gegevens afzonderlijk beheren.Dit wordt gedaan door verschillende verbindingen op dezelfde poort te gebruiken, elk geïdentificeerd door een unieke combinatie van IP -adressen en poortnummers.

UDP ondersteunt beperkte poort multiplexing

UDP ondersteunt ook poort multiplexing met behulp van een unieke combinatie van IP -adressen en poortnummers.

Vanwege de staatloze aard wordt UDP echter vaak gebruikt voor eenvoudiger, snellere communicatie zoals live streaming en online gamen.

9. Kwetsbaarheden voor beveiliging

TCP's kwetsbaarheid voor SYN -overstromingsaanvallen

TCP kan kwetsbaar zijn voor SYN-overstromingsaanvallen, waarbij een aanvaller talloze synchronisatie (synchronisatie) verzendt naar een server zonder het drieweg handshake-proces te voltooien.Dit kan leiden tot serveroverbelasting, omdat bronnen worden toegewezen voor halfopenverbindingen, mogelijk servercrashes of niet-responsiviteit veroorzaken en legitieme verbindingen verstoren.

Om deze aanvallen tegen te gaan, kan TCP SYN -cookies implementeren om verbindingsverzoeken te verifiëren zonder middelen toe te wijzen en de beperking van de snelheid te gebruiken om inkomende aanvraagtarieven te regelen en de impact van SYN -overstromingsaanvallen te beperken.

UDP's kwetsbaarheid voor DDoS -aanvallen

UDP kan kwetsbaar zijn Distributed Denial of Service (DDOS) aanvallen die het gebrek aan verbindingsbedrijf benutten.Bij dergelijke aanvallen overspoelen aanvallers een server met een groot volume UDP -pakketten uit meerdere bronnen, wat netwerkcongestie of serviceonderbrekingen veroorzaakt.

Om tegen deze aanvallen te beschermen, kunnen op UDP gebaseerde services tariefbeperking, filtering en IP-blokkering implementeren om inkomend verkeer te beheren en kwaadaardige bronnen te blokkeren.Firewalls en inbraakdetectiesystemen kunnen verkeerspatronen controleren, anomalieën detecteren en vroege waarschuwingen bieden om te helpen reageren op mogelijke aanvallen.

10. Multicasting en uitzending

TCP werkt voor één-op-één communicatie

TCP) is niet de beste optie voor multicasting.De verbinding-georiënteerde aard en de vereiste voor erkenningen maken het geschikter voor één-op-één communicatie in plaats van één-op-veel-scenario's.

UDP is ontworpen voor multicasting

Met de verbindingloze aard en efficiënte gegevensoverdracht van UDP kunnen het een op één op-veel veel-communicatie vrij effectief verwerken, waardoor het een ideale keuze is voor het uitzenden van of multicasteringsgegevens naar meerdere ontvangers.

11. headers

TCP heeft een koptekst met variabele lengte

De headers van de variabele lengte van TCP bevatten velden die informatie bieden voor stroomregeling, foutdetectie en de juiste volgorde van gegevenspakket tijdens de verzending.Belangrijke velden in TCP -headers zijn onder meer.

• Sequentie- en bevestigingsnummers voor het bijhouden van datapakketten.
• Vlaggen zoals SYN, ACK en FIN voor het beheren van verbindingsinstellingen en beëindiging.
• Maximale segmentgrootte (MSS) en vensterschaling om gegevensoverdrachten te optimaliseren.

UDP heeft een header met een vaste lengte

UDP -headers zijn eenvoudiger dan TCP -headers en benadrukken snelheid boven betrouwbaarheid.De koptekst bevat vier hoofdvelden:

• Bronpoort en bestemmingspoort om communicatie -eindpunten te identificeren.
• Lengte voor het opgeven van de pakketgrootte.
• Checksum om fouten te detecteren tijdens de verzending, maar meestal optioneel.