TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）是两种常见的传输层协议，用于在网络中传输数据。它们在设计目标、特性和适用场景上有显著区别。以下是 TCP 和 UDP 的详细对比：

一、核心区别

特性	TCP	UDP
连接方式	面向连接（Connection-oriented）	无连接（Connectionless）
可靠性	可靠传输（确保数据不丢失、不重复）	不可靠传输（可能丢失或重复）
数据顺序	保证数据顺序	不保证数据顺序
流量控制	支持（通过滑动窗口机制）	不支持
拥塞控制	支持（通过慢启动、拥塞避免等算法）	不支持
传输效率	较低（由于额外开销）	较高（无额外开销）
头部大小	较大（20 字节以上）	较小（8 字节）
适用场景	需要可靠传输的应用（如网页、文件传输）	实时性要求高的应用（如视频、语音通话）

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二、详细对比

1. 连接方式

• TCP：面向连接。在数据传输前，需要通过“三次握手”建立连接，传输结束后通过“四次挥手”断开连接。

  • 三次握手：
    1. 客户端发送 SYN 报文。
    2. 服务器回复 SYN-ACK 报文。
    3. 客户端发送 ACK 报文。
  • 四次挥手：
    1. 客户端发送 FIN 报文。
    2. 服务器回复 ACK 报文。
    3. 服务器发送 FIN 报文。
    4. 客户端回复 ACK 报文。

• UDP：无连接。直接发送数据，无需建立和断开连接。

2. 可靠性

• TCP：提供可靠传输，通过以下机制确保数据完整：

  • 确认应答（ACK）：接收方收到数据后发送确认。
  • 超时重传：发送方未收到确认时重传数据。
  • 数据校验：通过校验和检测数据错误。

• UDP：不提供可靠性保证。数据可能丢失、重复或乱序。

3. 数据顺序

• TCP：保证数据按发送顺序到达接收方。
• UDP：不保证数据顺序。

4. 流量控制

• TCP：通过滑动窗口机制控制发送方的数据发送速率，避免接收方缓冲区溢出。
• UDP：不支持流量控制。

5. 拥塞控制

• TCP：通过慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等算法避免网络拥塞。
• UDP：不支持拥塞控制。

6. 传输效率

• TCP：由于需要建立连接、确认应答、重传等机制，传输效率较低。
• UDP：无额外开销，传输效率较高。

7. 头部大小

• TCP：头部至少 20 字节，包含序列号、确认号、窗口大小等信息。
• UDP：头部固定 8 字节，仅包含源端口、目标端口、长度和校验和。

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三、适用场景

1、TCP 的适用场景

1. 需要可靠传输的应用：网页浏览（HTTP/HTTPS）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP、POP3、IMAP）。
2. 需要数据顺序保证的应用：数据库访问、远程登录（SSH）。
3. 需要流量控制和拥塞控制的应用：大文件下载、视频流媒体（部分场景）。

2、UDP 的适用场景

1. 实时性要求高的应用：视频通话（如 Zoom、Skype）、语音通话（如 VoIP）、在线游戏。
2. 广播和多播应用：网络广播、实时数据采集（如传感器数据）。
3. 轻量级协议：DNS 查询、DHCP 动态主机配置。

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四、总结

根据具体需求选择合适的协议，可以显著提升应用的性能和用户体验。

• TCP 适合需要可靠传输和数据顺序保证的场景，如网页浏览、文件传输。
• UDP 适合实时性要求高、允许少量数据丢失的场景，如视频通话、在线游戏。

特性	TCP	UDP
可靠性	高	低
传输效率	低	高
连接方式	面向连接	无连接
数据顺序	保证	不保证
适用场景	需要可靠传输的应用	实时性要求高的应用

更新日志

2025/8/24 08:17

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• e7112-1于 2025/8/24