老樣子先認識一下這倆夥計

TCP和UDP都是來自於傳輸層的協議。

傳輸層是位於第2層的，如下圖所示。

傳輸層位於應用層和網路層之間，負責位於不同主機中程式之間的通訊。

之前一位老哥問我：不同電腦之間是如何通訊的呢？是不是還要自己開發協議什麼的。

分析：這位老哥覺得如果開發一個應用需要自己定義協議。其實也並不是沒有道理的，協議是什麼？協議就是雙方通訊共同遵守的規則，被稱之為協議。像怎麼使用的HTTP，FTP這些都屬於應用服務，為什麼叫應用服務？因為是專門服務其他人的應用。像QQ、微信、淘寶、瀏覽器這些通常稱之為應用客戶端，當然了這些的服務端我們們是看不到摸不著的，除非你是參與其中開發的人員。QQ使用的是OICQ協議，HTTP服務則使用的HTTP協議，這些協議肯定都是自定義的。如果你使用HTTP伺服器的話，你就必須遵守這個規則，否則人家是不認你的。其實都是基於TCP或UDP的。

Internet的傳輸層提供兩種不同的服務，應用開發者必須選擇其中的一種。

• TCP

是面向連線的可靠的傳輸層協議。

• UDP

是無連線的不可靠的傳輸層協議。

何來可靠和不可靠之說？

UDP相對於IP來說，只新增了process到process的分發服務和錯誤檢驗機制，因為，提供的也是不可靠的服務。
而TCP為應用提供了包括可靠資料傳輸、流量控制和擁塞控制等在內的服務。

有了可靠的TCP，為什麼還要UDP？

• 應用可以更精細控制何時傳送何種資料
• 無需事先建立連線就可以傳送資料
• 無連線狀態，實現簡單
• 頭部開銷小

擴充套件：

• 1、應用可更好控制何時傳送何種資料：無須建立連線，UDP可儘快將訊息發給網路層；TCP可能需要重傳在規定時間內沒有收到確認的Segment。UDP沒有建立連線所引入的延遲，這可能是DNS選擇UDP而不是TCP的最主要原因。
• 2、實現簡單：UDP因為是無連線的，Host因而無須維護連線狀態，實現簡單；
• 3、頭部開銷小：UDP的Segment頭部欄位共8個位元組；而TCP的頭部共包括20個位元組.

UDP被多數多媒體應用使用。但是…

• UDP通常被認為是不負責任的
• UDP流量通常不容易穿透防火牆
• 因此TCP的多媒體應用越來越多了…

總結

TCP的優點：

• 可靠，穩定。
• TCP的可靠體現在TCP在傳輸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，佔用資源高，易被攻擊；TCP在傳遞資料之前要先建立連線，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實踐，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。
• 因為TCP有確認機制、三次握手機制，這些優點在成了缺陷，導致TCP容易被人利用，實現DOS、DDOS、CC、猜測攻擊等。

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，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（如：三次握手），攻擊者利用UDP的漏洞就要少一些。但是UDP也是無法避免攻擊的，比如：UDPFlood等。

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。

在UDP和TCP協議面前，如何選擇並使用？

基於上面的優點和缺點的分析

什麼時候應該使用TCP傳輸協議：

當網路通訊有要求的時候，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等郵件傳輸協議。

什麼時候應該使用UDP：

當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：QQ語言、QQ視訊等。

面試經常會問道：TCP和UDP協議的區別是什麼？

簡化很多字的總結

• 1、TCP面向連線，UDP無連線；
• 2、TCP佔用系統資源較多，UDP少；
• 3、TCP結構複雜，UDP絞簡單；
• 4、TCP基於流模式，UDP時資料包模式；
• 5、TCP保證資料正確性，UDP可能丟包；
• 6、TCP保證資料順序，UDP不保證。