TCP et UDP en un coup d’œil

Au niveau transport, deux protocoles acheminent la majeure partie du trafic Internet : TCP (protocole de contrôle de transmission) et UDP (protocole de datagrammes utilisateur).

Tous deux transportent des données entre les applications, mais ils font des compromis très différents entre fiabilité et rapidité. Savoir quand utiliser chacun d’eux est une connaissance fondamentale pour Network+.

TCP est orienté connexion : avant d’envoyer des données, il établit une connexion afin de s’assurer que les deux côtés sont prêts. Il garantit que les données arrivent complètes et dans l’ordre.

Si un segment est perdu, TCP détecte la lacune et le retransmet. Cette fiabilité fait de TCP le choix privilégié pour les pages web, les courriels et les transferts de fichiers, lorsque chaque octet compte.

TCP commence une connexion avec une négociation en trois étapes : SYN, SYN-ACK, ACK. Le client envoie SYN, le Server répond SYN-ACK et le client confirme avec ACK.

Les données ne circulent qu’après cet échange. La négociation synchronise les deux côtés et constitue un sujet classique d’examen : retenez les trois étapes dans l’ordre.

UDP est sans connexion : il envoie les données immédiatement, sans négociation et sans garantir leur livraison ni leur ordre. Il expédie simplement des paquets, appelés datagrammes, vers la destination.

UDP est ainsi rapide et léger, mais l’application doit elle-même gérer les données perdues ou arrivées dans le désordre si cela est important pour elle.

Le compromis essentiel est clair : TCP ajoute de la fiabilité grâce aux accusés de réception et aux retransmissions, ce qui coûte du temps et des ressources. UDP ignore tout cela au profit de la vitesse brute.

• TCP : fiable, ordonné, plus lent.
• UDP : rapide, léger, livré au mieux.

Choisissez en fonction de ce qui compte le plus : l’exactitude ou la rapidité.

Utilisez TCP lorsque chaque octet doit parvenir correctement. La navigation web (HTTP/HTTPS), les courriels (SMTP) et le transfert de fichiers (FTP) reposent tous sur TCP.

La perte d’un fragment d’une page web ou d’un fichier le rendrait inutilisable ; le coût de la fiabilité de TCP en vaut donc largement la peine. En volume, la majeure partie du trafic Internet utilise TCP.

Utilisez UDP lorsque la rapidité et la faible latence sont plus importantes qu’une livraison parfaite. Les appels vocaux et vidéo en direct, les jeux en ligne et la diffusion en continu utilisent souvent UDP.

Lors d’un appel vidéo, il vaut mieux perdre une image que mettre la communication en pause pour la retransmettre. Les recherches DNS utilisent également UDP pour leurs requêtes rapides et de petite taille.

TCP intègre un contrôle du flux pour éviter de submerger le récepteur, à l’aide d’une fenêtre glissante qui ajuste la quantité de données en transit avant l’accusé de réception.

Il effectue également un contrôle de la congestion et ralentit lorsque le réseau est chargé. UDP ne dispose d’aucun de ces mécanismes : il laisse entièrement le contrôle du débit à l’application.

L’en-tête de TCP est plus volumineux (20 octets au minimum), car il contient des numéros de séquence, des accusés de réception et des indicateurs. L’en-tête d’UDP ne fait que 8 octets et contient uniquement les ports source et destination ainsi que la longueur.

La taille réduite de l’en-tête d’UDP signifie moins de surcharge par paquet, ce qui contribue à son avantage en matière de rapidité pour le trafic en temps réel à haut débit.

Pour décider, demandez-vous si l’application a besoin d’une livraison garantie et dans l’ordre. Si oui, choisissez TCP. Si elle privilégie la rapidité et peut tolérer certaines pertes, choisissez UDP.

De nombreux protocoles font ce choix délibérément : DNS utilise UDP pour les requêtes rapides, mais passe à TCP pour les transferts volumineux. Comprendre ce compromis permet d’expliquer ces choix de conception.

Les deux protocoles utilisent des numéros de port pour diriger le trafic vers la bonne application, un sujet abordé dans la prochaine leçon. Ils partagent le même système d’adressage, mais leurs garanties de livraison diffèrent.

Comprendre les différences entre TCP et UDP constitue une base essentielle pour découvrir les protocoles et les ports spécifiques présentés dans la suite de ce cours.

Associez chaque protocole au besoin correspondant.

Vous avez comparé TCP et UDP.

• TCP : orienté connexion, fiable et ordonné ; utilise la poignée de main SYN/SYN-ACK/ACK.
• UDP : sans connexion, rapide, en mode best-effort, sans poignée de main.
• TCP convient au Web, au courrier électronique et au transfert de fichiers ; UDP convient à la voix, à la vidéo, aux jeux et aux requêtes DNS.
• TCP ajoute un contrôle de flux et de congestion ; UDP laisse ces tâches à l’application.
• Les deux utilisent des numéros de port pour atteindre les applications.