เปรียบเทียบ TCP กับ UDP อย่างรวดเร็ว

ในชั้นการขนส่ง มีโปรโตคอลสองชนิดที่รับส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ ได้แก่ TCP (โปรโตคอลควบคุมการส่งข้อมูล) และ UDP (โปรโตคอลดาตาแกรมผู้ใช้)

ทั้งสองใช้ส่งข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชัน แต่มีการแลกเปลี่ยนระหว่างความน่าเชื่อถือกับความเร็วแตกต่างกันอย่างมาก การรู้ว่าเมื่อใดควรใช้แต่ละชนิดเป็นความรู้สำคัญของ Network+

TCP ทำงานแบบมีการเชื่อมต่อ กล่าวคือ ก่อนส่งข้อมูลจะสร้างการเชื่อมต่อเพื่อให้แน่ใจว่าทั้งสองฝ่ายพร้อม TCP รับประกันว่าข้อมูลจะมาถึงอย่าง ครบถ้วนและเรียงลำดับ

หากเซกเมนต์สูญหาย TCP จะตรวจพบช่องว่างและส่งซ้ำ ความน่าเชื่อถือนี้ทำให้ TCP เหมาะสำหรับหน้าเว็บ อีเมล และการถ่ายโอนไฟล์ ซึ่งข้อมูลทุกไบต์มีความสำคัญ

TCP เริ่มการเชื่อมต่อด้วย การจับมือสามขั้นตอน: SYN, SYN-ACK, ACK ไคลเอ็นต์ส่ง SYN เซิร์ฟเวอร์ตอบกลับด้วย SYN-ACK และไคลเอ็นต์ยืนยันด้วย ACK

ข้อมูลจะเริ่มไหลหลังจากแลกเปลี่ยนนี้เสร็จสิ้นเท่านั้น การจับมือช่วยประสานสถานะของทั้งสองฝ่าย และเป็นหัวข้อคลาสสิกในการสอบ โปรดจำสามขั้นตอนตามลำดับ

UDP ทำงานแบบไม่มีการเชื่อมต่อ โดยส่งข้อมูลทันทีโดยไม่ต้องจับมือและไม่รับประกันการส่งถึงหรือการเรียงลำดับ UDP เพียงส่งแพ็กเก็ตที่เรียกว่าดาตาแกรมไปยังปลายทาง

จึงทำให้ UDP รวดเร็วและมีน้ำหนักเบา แต่หากแอปพลิเคชันต้องการความครบถ้วน แอปพลิเคชันจะต้องจัดการข้อมูลที่สูญหายหรือมาถึงไม่เรียงลำดับด้วยตนเอง

การแลกเปลี่ยนหลักเห็นได้ชัดเจน: TCP เพิ่มความน่าเชื่อถือด้วยการตอบรับและการส่งซ้ำ ซึ่งต้องแลกกับเวลาและข้อมูลส่วนเกิน UDP ข้ามกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมดเพื่อความเร็วโดยตรง

• TCP: น่าเชื่อถือ เรียงลำดับชัดเจน แต่ช้ากว่า
• UDP: รวดเร็ว น้ำหนักเบา และส่งแบบพยายามให้ดีที่สุด

ให้เลือกตามว่าสิ่งใดสำคัญกว่า ระหว่างความถูกต้องกับความเร็ว

ใช้ TCP เมื่อข้อมูลทุกไบต์ต้องมาถึงอย่างถูกต้อง การเรียกดูเว็บ (HTTP/HTTPS) อีเมล (SMTP) และการถ่ายโอนไฟล์ (FTP) ล้วนพึ่งพา TCP

หากส่วนหนึ่งของหน้าเว็บหรือไฟล์หายไป ข้อมูลอาจเสียหายได้ ดังนั้นต้นทุนด้านความน่าเชื่อถือของ TCP จึงคุ้มค่า การรับส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่เมื่อวัดตามปริมาณใช้ TCP

ใช้ UDP เมื่อความเร็วและความหน่วงต่ำสำคัญกว่าการส่งข้อมูลให้ครบถ้วนสมบูรณ์ การ โทรด้วยเสียงและวิดีโอแบบสด การเล่นเกมออนไลน์ และการสตรีมมิงมักใช้ UDP

ในการสนทนาทางวิดีโอ ภาพบางเฟรมที่หลุดหายไปเล็กน้อยยังดีกว่าการหยุดรอเพื่อส่งเฟรมนั้นซ้ำ การค้นหา DNS ก็ใช้ UDP สำหรับคำขอขนาดเล็กที่ต้องการความรวดเร็ว

TCP มี การควบคุมการไหลเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้รับทำงานหนักเกินไป โดยใช้ หน้าต่างแบบเลื่อนเพื่อปรับปริมาณข้อมูลที่อยู่ระหว่างการส่งก่อนรอการตอบรับ

TCP ยังมี การควบคุมความแออัด โดยลดความเร็วลงเมื่อเครือข่ายมีการใช้งานหนาแน่น UDP ไม่มีความสามารถเหล่านี้ การควบคุมอัตราการส่งจึงเป็นหน้าที่ของแอปพลิเคชันทั้งหมด

ส่วนหัวของ TCP มีขนาดใหญ่กว่า (อย่างน้อย 20 ไบต์) เพราะบรรจุหมายเลขลำดับ การตอบรับ และแฟล็ก ส่วนหัวของ UDP มีขนาดเพียง 8 ไบต์ และเก็บเพียงพอร์ตต้นทาง พอร์ตปลายทาง และความยาว

ส่วนหัว UDP ที่เล็กกว่าหมายถึงมีข้อมูลส่วนเกินต่อแพ็กเก็ตน้อยกว่า จึงช่วยเพิ่มข้อได้เปรียบด้านความเร็วสำหรับการรับส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ปริมาณมาก

เมื่อต้องตัดสินใจ ให้ถามว่าแอปพลิเคชันต้องการการส่งข้อมูลที่รับประกันและเรียงลำดับหรือไม่ หากต้องการ ให้ใช้ TCP หากให้ความสำคัญกับความเร็วและยอมรับข้อมูลสูญหายได้ ให้ใช้ UDP

หลายโปรโตคอลเลือกใช้งานอย่างมีเหตุผล DNS ใช้ UDP สำหรับคำขอที่รวดเร็ว แต่เปลี่ยนไปใช้ TCP เมื่อถ่ายโอนข้อมูลขนาดใหญ่ การเข้าใจข้อแลกเปลี่ยนนี้ช่วยอธิบายเหตุผลของการออกแบบดังกล่าว

โพรโทคอลทั้งสองใช้ หมายเลขพอร์ต เพื่อส่งทราฟฟิกไปยังแอปพลิเคชันที่ถูกต้อง ซึ่งจะกล่าวถึงในบทเรียนถัดไป ทั้งสองใช้รูปแบบการระบุที่อยู่ร่วมกัน แต่แตกต่างกันในด้านการรับประกันการส่งข้อมูล

การเข้าใจความแตกต่างระหว่าง TCP กับ UDP เป็นพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจโพรโทคอลและพอร์ตเฉพาะที่จะกล่าวต่อไปในหลักสูตรนี้

จับคู่โพรโทคอลกับความต้องการ

คุณได้เปรียบเทียบ TCP กับ UDP

• TCP: ทำงานแบบมีการเชื่อมต่อ เชื่อถือได้ และเรียงลำดับข้อมูล ใช้การจับมือ SYN/SYN-ACK/ACK
• UDP: ไม่มีการเชื่อมต่อ รวดเร็ว พยายามส่งข้อมูลให้ดีที่สุด และไม่มีการจับมือ
• TCP เหมาะกับเว็บ อีเมล และการถ่ายโอนไฟล์ ส่วน UDP เหมาะกับเสียง วิดีโอ เกม และคำค้นหา DNS
• TCP เพิ่มการควบคุมการไหลและความคับคั่ง ส่วน UDP ปล่อยให้แอปพลิเคชันจัดการเอง
• ทั้งสองใช้ หมายเลขพอร์ต เพื่อเข้าถึงแอปพลิเคชัน