TCP kontra UDP på et øjeblik

På transportlaget bærer to protokoller det meste af internettrafikken: TCP (Transmission Control Protocol) og UDP (User Datagram Protocol).

Begge flytter data mellem applikationer, men de foretager meget forskellige afvejninger mellem pålidelighed og hastighed. At vide, hvornår hver af dem bruges, er central Network+-viden.

TCP er forbindelsesorienteret: Før data sendes, opretter protokollen en forbindelse, så begge sider er klar. Den garanterer, at data ankommer fuldstændigt og i den rigtige rækkefølge.

Hvis et segment går tabt, registrerer TCP hullet og sender segmentet igen. Denne pålidelighed gør TCP til det naturlige valg til websider, e-mail og filoverførsler, hvor hver byte tæller.

TCP starter en forbindelse med et trevejshåndtryk: SYN, SYN-ACK, ACK. Klienten sender SYN, serveren svarer med SYN-ACK, og klienten bekræfter med ACK.

Data flyder først efter denne udveksling. Håndtrykket synkroniserer begge sider og er et klassisk eksamensemne – husk de tre trin i den rigtige rækkefølge.

UDP er forbindelsesløs: Den sender data med det samme uden håndtryk og uden garanti for levering eller rækkefølge. Den sender blot pakker, kaldet datagrammer, mod destinationen.

Det gør UDP hurtigt og let, men applikationen skal selv håndtere data, der går tabt eller ankommer i forkert rækkefølge, hvis det er vigtigt.

Den grundlæggende afvejning er klar: TCP tilføjer pålidelighed gennem kvitteringer og gentransmission, hvilket koster tid og ekstra belastning. UDP springer alt dette over for at opnå rå hastighed.

• TCP: pålidelig, ordnet, langsommere.
• UDP: hurtig, let, levering efter bedste evne.

Vælg ud fra, om nøjagtighed eller hastighed er vigtigst.

Brug TCP, når hver byte skal ankomme korrekt. Webbrowsing (HTTP/HTTPS), e-mail (SMTP) og filoverførsel (FTP) er alle afhængige af TCP.

En manglende del af en webside eller fil ville ødelægge den, så prisen for TCP's pålidelighed er det hele værd. Målt på mængde er det meste af internettrafikken TCP.

Brug UDP, når hastighed og lav forsinkelse er vigtigere end perfekt levering. Direkte tale- og videoopkald, onlinespil og streaming bruger ofte UDP.

I et videoopkald er en enkelt tabt billedramme bedre end at sætte samtalen på pause for at sende den igen. DNS-opslag bruger også UDP til deres hurtige, små forespørgsler.

TCP har flowkontrol for at undgå at overbelaste modtageren. Det sker ved hjælp af et glidende vindue, der justerer, hvor meget data der må være undervejs, før det skal kvitteres.

TCP udfører også overbelastningskontrol og sænker hastigheden, når netværket er belastet. UDP har intet af dette, så applikationen skal selv styre hastigheden.

TCP's header er større (mindst 20 byte), fordi den indeholder sekvensnumre, kvitteringer og flag. UDP's header er kun 8 byte og indeholder blot kilde- og destinationsporte samt længden.

Den mindre UDP-header betyder mindre ekstra belastning pr. pakke, hvilket bidrager til dens hastighedsfordel ved trafik i realtid med høj volumen.

For at vælge skal du spørge: Har applikationen brug for garanteret levering i den rigtige rækkefølge? Hvis ja, skal du bruge TCP. Hvis den prioriterer hastighed og kan acceptere et vist datatab, skal du bruge UDP.

Mange protokoller vælger bevidst – DNS bruger UDP til hurtige forespørgsler, men skifter til TCP ved store overførsler. Når du forstår afvejningen, kan du forstå disse designvalg.

Begge protokoller bruger portnumre til at dirigere trafik til den rigtige applikation, hvilket er emnet for den næste lektion. De deler adresseringsskema, men adskiller sig med hensyn til leveringsgarantier.

At kende forskellen på TCP og UDP er grundlæggende for at forstå de specifikke protokoller og porte, der følger i dette kursus.

Du sammenlignede TCP og UDP.

• TCP: forbindelsesorienteret, pålidelig og ordnet; bruger SYN/SYN-ACK/ACK-håndtrykket.
• UDP: forbindelsesløs, hurtig og baseret på best effort uden håndtryk.
• TCP egner sig til web, e-mail og filoverførsel; UDP egner sig til tale, video, gaming og DNS-forespørgsler.
• TCP tilføjer flow- og overbelastningskontrol; UDP overlader dette til applikationen.
• Begge bruger portnumre til at nå applikationer.