為什麼 UDP 有時比 TCP 更有優勢

隨著網路技術飛速發展，網速已不再是傳輸的瓶頸，UDP協議以其簡單、傳輸快的優勢，在越來越多場景下取代了TCP，如網頁瀏覽、流媒體、實時遊戲、物聯網。

1.網速的提升給UDP穩定性提供可靠網路保障

CDN服務商Akamai（NASDAQ: AKAM）報告從2008年到2015年7年時間，各個國家網路平均速率由1.5Mbps提升為5.1Mbps，網速提升近4倍。網路環境變好，網路傳輸的延遲、穩定性也隨之改善，UDP的丟包率低於5%，如果再使用應用層重傳，能夠完全確保傳輸的可靠性。

2.對比測試結果UDP效能優於TCP

為了提升瀏覽速度，Google基於TCP提出了SPDY協議以及HTTP/2。Google在Chrome上實驗基於UDP的QUIC協議，傳輸速率減少到100ms以內。

Google採用QUIC後連線速率能有效提升75%。
Google搜尋採用QUIC後頁面載入效能提升3%。
YouTube採用QUIC後重新緩衝次數減少了30%。

3.TCP設計過於冗餘，速度難以進一步提升

TCP為了實現網路通訊的可靠性，使用了複雜的擁塞控制演算法，建立了繁瑣的握手過程以及重傳策略。由於TCP內建在系統協議棧中，極難對其進行改進。

4.UDP協議以其簡單、傳輸快的優勢，在越來越多場景下取代了TCP

4.1 網頁瀏覽

使用UDP協議有三個優點 ：

• 能夠對握手過程進行精簡，減少網路通訊往返次數；
• 能夠對TLS加解密過程進行優化；
• 收發快速，無阻塞。

4.2 流媒體

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的協議如WebRTC是極佳的選擇。

2010年google 通過收購 Global IP Solutions，獲得了WebRTC（網頁實時通訊，Web Real-Time Communication）技術，用於提升網頁視訊速率。

4.3 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，比如Enet、RakNet（使用者有sony online game、minecraft）等，自定義重傳策略，能夠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。
採用UDP的經典遊戲如FPS遊戲Quake、CS，著名的遊戲引擎Unity3D採用的也是RakNet。

4.4 物聯網

2014年google旗下的Nest建立Thread Group，推出了物聯網通訊協議Thread，完善物聯網通訊。

採用UDP有3個關鍵點：

• 網路頻寬需求較小，而實時性要求高；
• 大部分應用無需維持連線；
• 需要低功耗。

小結

如今全球將近50%的人都在使用網際網路，人們不斷的追求更快、更好的服務，一切都在變化，在越來越多的領域，UDP將會搶佔TCP的主導地位。