TCP kontra UDP på et øyeblikk

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

Begge flytter data mellom applikasjoner, men de gjør svært ulike avveininger mellom pålitelighet og hastighet. Å vite når hver av dem brukes, er grunnleggende Network+-kunnskap.

TCP er tilkoblingsorientert: Før data sendes, opprettes en forbindelse som sikrer at begge sider er klare. Protokollen garanterer at data kommer frem fullstendig og i riktig rekkefølge.

Hvis et segment går tapt, oppdager TCP mangelen og sender det på nytt. Denne påliteligheten gjør TCP til førstevalget for nettsider, e-post og filoverføring, der hver byte er viktig.

TCP starter en forbindelse med et treveis håndtrykk: SYN, SYN-ACK, ACK. Klienten sender SYN, serveren svarer med SYN-ACK, og klienten bekrefter med ACK.

Data flyter først etter denne utvekslingen. Håndtrykket synkroniserer begge sider og er et klassisk eksamenstema – husk de tre trinnene i riktig rekkefølge.

UDP er forbindelsesløs: Den sender data umiddelbart uten håndtrykk og uten garanti for levering eller rekkefølge. Den sender ganske enkelt pakker, kalt datagrammer, mot destinasjonen.

Dette gjør UDP rask og lett, men applikasjonen må selv håndtere data som eventuelt går tapt eller kommer i feil rekkefølge.

Hovedavveiningen er tydelig: TCP tilfører pålitelighet gjennom bekreftelser og nye sendinger, noe som koster tid og overhead. UDP hopper over alt dette for å oppnå ren hastighet.

• TCP: pålitelig, ordnet, tregere.
• UDP: rask, lett, best-effort.

Velg ut fra om nøyaktighet eller hastighet er viktigst.

Bruk TCP når hver byte må komme frem korrekt. Nettlesing (HTTP/HTTPS), e-post (SMTP) og filoverføring (FTP) er alle avhengige av TCP.

En manglende del av en nettside eller fil ville ødelagt den, så kostnaden ved TCPs pålitelighet er absolutt verdt det. Mesteparten av internettrafikken målt i datamengde er TCP.

Bruk UDP når hastighet og lav forsinkelse er viktigere enn perfekt levering. Direkte tale- og videosamtaler, nettspill og strømming bruker ofte UDP.

I en videosamtale er det bedre at et bilde faller ut, enn at samtalen stoppes for å sende bildet på nytt. DNS-oppslag bruker også UDP for raske, små forespørsler.

TCP har flytkontroll for å unngå å overbelaste mottakeren. Den bruker et glidende vindu som justerer hvor mye data som kan være underveis før det må bekreftes.

TCP utfører også overbelastningskontroll og reduserer hastigheten når nettverket er travelt. UDP har ingen av delene, så all hastighetskontroll overlates til applikasjonen.

TCP-hodet er større (minst 20 byte) fordi det inneholder sekvensnumre, bekreftelser og flagg. UDP-hodet er bare 8 byte og inneholder kun kilde- og destinasjonsporter samt lengde.

Det mindre UDP-hodet betyr mindre overhead per pakke, noe som bidrar til hastighetsfordelen ved sanntidstrafikk med høyt volum.

For å avgjøre dette kan De spørre: Trenger applikasjonen garantert levering i riktig rekkefølge? Hvis ja, velg TCP. Hvis den verdsetter hastighet og tåler noe tap, velg UDP.

Mange protokoller velger bevisst – DNS bruker UDP for raske forespørsler, men bytter til TCP ved store overføringer. Når De forstår avveiningen, blir disse designvalgene forståelige.

Begge protokollene bruker portnumre til å dirigere trafikk til riktig applikasjon, som er temaet for neste leksjon. De deler samme adresseringsordning, men har ulike garantier for levering.

Å kjenne forskjellen på TCP og UDP er et grunnlag for å forstå de spesifikke protokollene og portene som følger senere i dette kurset.

Du sammenlignet TCP og UDP.

• TCP: forbindelsesorientert, pålitelig og ordnet; bruker håndtrykket SYN/SYN-ACK/ACK.
• UDP: forbindelsesløs, rask og basert på best effort, uten håndtrykk.
• TCP passer for web, e-post og filoverføring; UDP passer for tale, video, spilling og DNS-forespørsler.
• TCP legger til flytkontroll og overbelastningskontroll; UDP overlater dette til applikasjonen.
• Begge bruker portnumre for å nå applikasjoner.