TCP 与 UDP 的区别详解

TCP 和 UDP 是传输层最主要的两个协议，它们在设计理念和适用场景上有显著差异。

核心区别

1. 连接性

• TCP：面向连接，需要三次握手建立连接，四次挥手断开连接
• UDP：无连接，直接发送数据，不需要建立连接

2. 可靠性

• TCP：可靠传输，提供确认应答、重传、校验和等机制
• UDP：不可靠传输，不保证数据到达，可能丢包、乱序

3. 有序性

• TCP：保证数据按序到达，通过序列号和确认应答实现
• UDP：不保证顺序，数据包可能乱序到达

4. 流量控制

• TCP：有滑动窗口机制，防止发送过快导致接收方缓冲区溢出
• UDP：无流量控制，发送方不关心接收方处理能力

5. 拥塞控制

• TCP：有拥塞控制机制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）
• UDP：无拥塞控制，可能导致网络拥塞

6. 传输效率

• TCP：首部开销大（20-60 字节），传输效率相对较低
• UDP：首部开销小（8 字节），传输效率高

7. 传输方式

• TCP：面向字节流，将数据看作连续的字节流
• UDP：面向报文，保留报文边界，一个报文就是一个数据单元

8. 连接数量

• TCP：一对一连接，点对点通信
• UDP：支持一对一、一对多、多对多、多对一的通信

适用场景

TCP 适用场景

• 文件传输：FTP、HTTP、HTTPS 等，需要可靠传输
• 邮件传输：SMTP、POP3、IMAP 等
• 远程登录：SSH、Telnet 等
• 需要可靠性的应用：数据库连接、金融交易等

UDP 适用场景

• 实时音视频：视频会议、直播、VoIP 等，对延迟敏感
• 在线游戏：FPS、MOBA 等，需要低延迟
• DNS 查询：域名解析，数据量小，要求快速响应
• 广播和多播：IGMP、DHCP 等
• 实时监控：传感器数据上报等

性能对比

特性	TCP	UDP
连接建立	需要（3 次握手）	不需要
可靠性	高	低
传输效率	较低	较高
延迟	较高	较低
资源消耗	较高	较低
数据顺序	保证	不保证

相关问题

• 为什么视频通话使用 UDP 而不是 TCP？
• TCP 和 UDP 可以同时使用吗？
• 如何在 UDP 上实现可靠传输？