因为TCP保证数据包的传递,因此可以被认为是“可靠的”,而UDP不保证任何东西,数据包可能会丢失。在应用程序中使用UDP而不是TCP流传输数据的优势是什么?在什么情况下UDP是更好的选择,为什么?

我假设UDP更快,因为它没有创建和维护流的开销,但如果一些数据从未到达目的地,这不是无关紧要的吗?


当前回答

There are already many good answers here, but I would like to add one very important factor as well as a summary. UDP can achieve a much higher throughput with the correct tuning because it does not employ congestion control. Congestion control in TCP is very very important. It controls the rate and throughput of the connection in order to minimize network congestion by trying to estimate the current capacity of the connection. Even when packets are sent over very reliable links, such as in the core network, routers have limited size buffers. These buffers fill up to their capacity and packets are then dropped, and TCP notices this drop through the lack of a received acknowledgement, thereby throttling the speed of the connection to the estimation of the capacity. TCP also employs something called slow start, but the throughput (actually the congestion window) is slowly increased until packets are dropped, and is then lowered and slowly increased again until packets are dropped etc. This causes the TCP throughput to fluctuate. You can see this clearly when you download a large file.

因为UDP没有使用拥塞控制,它可以更快,并且经历更少的延迟,因为它不会寻求最大化缓冲区直到丢弃点,也就是说,UDP数据包在缓冲区中花费的时间更少,到达那里的速度更快,延迟更少。由于UDP不采用拥塞控制,但TCP采用拥塞控制,因此它可以从TCP中占用生成UDP流的容量。

UDP仍然容易受到拥塞和数据包丢失的影响,所以你的应用程序必须准备好以某种方式处理这些问题,可能使用重传或错误纠正代码。

结果是UDP可以:

Achieve higher throughput than TCP as long as the network drop rate is within limits that the application can handle. Deliver packets faster than TCP with less delay. Setup connections faster as there are no initial handshake to setup the connection Transmit multicast packets, whereas TCP have to use multiple connections. Transmit fixed size packets, whereas TCP transmit data in segments. If you transfer a UDP packet of 300 Bytes, you will receive 300 Bytes at the other end. With TCP, you may feed the sending socket 300 Bytes, but the receiver only reads 100 Bytes, and you have to figure out somehow that there are 200 more Bytes on the way. This is important if your application transmit fixed size messages, rather than a stream of bytes.

总之,UDP可以用于TCP可以使用的任何类型的应用程序,只要您还实现了适当的重传输机制。UDP可以非常快,有更少的延迟,在连接的基础上不受拥塞的影响,传输固定大小的数据报,并可用于组播。

其他回答

在某些情况下,保证数据包的到达并不重要,因此使用UDP是可以的。在其他情况下,UDP比TCP更可取。

你想要使用UDP而不是TCP的一个独特情况是你在另一个协议(例如隧道,虚拟网络等)上建立TCP隧道。如果您在TCP上建立隧道,则每个TCP的拥塞控制将相互干扰。因此,人们通常更喜欢在UDP(或其他无状态协议)上传输TCP。参见TechRepublic文章:理解TCP Over TCP: TCP隧道对端到端吞吐量和延迟的影响。

如果TCP数据包丢失,将重新发送。这对于依赖于以特定顺序实时处理数据的应用程序来说并不方便。

例如视频流,特别是VoIP(例如Skype)。然而,在这些情况下,一个掉落的包并不是什么大问题:我们的感官并不完美,所以我们甚至可能不会注意到。这就是为什么这些类型的应用程序使用UDP而不是TCP。

这并不总是明确的。然而,如果您需要保证数据包以正确的顺序无丢失地传递,那么TCP可能是您想要的。

另一方面,UDP适用于传输信息的短数据包,其中信息的顺序不太重要,或者数据可以放入单个数据包中 包。

当您希望向许多用户广播相同的信息时,这种方法也很合适。

其他时候,当您正在发送序列数据时,它是合适的,但如果有些数据丢失了 错过你不太关心的(例如VOIP应用程序)。

有些协议更复杂,因为需要的是TCP的一些(但不是全部)功能,但比UDP提供的功能更多。这就是应用层必须做到的 实现附加功能。在这些情况下,UDP也是合适的(例如,互联网广播,顺序很重要,但不是每个数据包都需要通过)。

它在哪里/可以被使用的例子 1)时间服务器向局域网上的一堆机器广播正确的时间。 2) VOIP协议 3) DNS查找 4)请求局域网服务,例如:where are you? 5)网络电台 还有许多其他的……

在unix上,您可以输入grep udp /etc/services以获得实现的udp协议列表 今天……有几百个。

请参阅Steven的Unix网络编程的22.4节,“何时使用UDP而不是TCP”。

另外,请参阅关于UDP总是比TCP更快的误解的其他SO回答。

史蒂文的话可以总结如下:

使用UDP广播和组播,因为这是你唯一的选择(任何新的应用程序使用组播) 你可以在简单的请求/回复应用中使用UDP,但你需要构建自己的ack、超时和重传 不要使用UDP进行批量数据传输。

关键的问题是“在什么情况下UDP是更好的选择[而不是tcp]”

上面有很多很好的答案,但是缺少的是对传输不确定性对TCP性能影响的正式、客观的评估。

随着移动应用程序的大量增长,以及“偶尔连接”或“偶尔断开”的范式,在很难获得连接的情况下,TCP试图维持连接的开销肯定会导致UDP及其“面向消息”的性质的强烈情况。

现在我没有数学/研究/数字,但我制作的应用程序使用ACK/NAK和UDP上的消息编号比使用TCP更可靠,当时连接通常很差,可怜的旧TCP只是花费了时间和客户的金钱来尝试连接。在许多西方国家的地区和农村地区都有这种情况....