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TCP 与 UDP：有什么区别？

TCP 与 UDP：有什么区别？

TCP vs UDP：它们有什么区别？

技巧与窍门

9分钟阅读

2024年4月22日

写作者

Lucca RF

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在使用VPN下载时，您可能会在应用设置中遇到TCP和UDP协议的选择。TCP传输控制协议和UDP用户数据报协议是两种基础协议，用于通过互联网传输数据。它们各有处理数据的方式，以确保数据高效地从一个点传输到另一个点。

快速跳转哪些协议更好：TCP还是UDP？TCP是如何工作的？

TCP的优点TCP的缺点TCP的应用

UDP是如何工作的？

UDP的优点UDP的缺点UDP的应用

TCP与UDP比较ExpressVPN使用哪个协议？

哪种协议更好：TCP还是UDP？

没有单一的“更好”协议，这真得取决于您的需求！TCP和UDP在不同领域各有所长。

以下是快速概述：

TCP传输控制协议：更可靠，确保数据完整且按序到达，但由于错误检查和可能的重传而较慢。TCP就像一个仔细的邮递员，他会仔细核对地址并在送达时签收。UDP用户数据报协议：更快，因为它快速传输数据包，但不保证传输顺序甚至不保证到达。UDP就像一位骑摩托车的快递员，快速将包裹扔过你的篱笆。你会很快收到，但可能会有包裹乱序或丢失的风险。

TCP是如何工作的？

TCP像是一种可靠的互联网快递服务，确保您的数据正确有序到达目的地。在任何交换之前，TCP会通过三次握手建立安全连接本质上是计算机之间的虚拟握手，以确认它们已经准备好一同工作。一旦连接成功，TCP会将数据切分成适合的小数据包，分配序列号并添加校验和这是一种数字指纹，用于在传输过程中检测错误。

TCP的操作方式还确保更高的可靠性。它通过确认机制验证每个数据包的到达，类似于小小的回执通知。如果一个数据包丢失或到达损坏通过校验和检测，TCP会请求重传，以确保数据完好无损。它还能管理数据流，防止接收者被大量数据轰炸。当交换结束时，通过四次握手确保干净的断开，就像邮递员在交付完后会索要最后的签名以确认。

从本质上讲，TCP就像是互联网中的一个值得信赖的邮递服务，保证您的数据每个部分安全送达、顺序正确，并随时可用，无论您是在下载文件、观看视频还是发送电子邮件。

TCP的优点

TCP是可靠数据交付的首选。原因如下：

确保交付： TCP确保每个数据包到达目标并且没有错误。它通过错误检测以及重传丢失数据包来实现这一点。这对于重要任务，如下载文件或发送电子邮件缺失数据会导致文件损坏或文本混乱非常完美。按序交付： TCP会对数据包进行排序，确保以准确的顺序发送。这在即时消息或正确显示网页等对顺序要求严格的应用中至关重要。流量控制： TCP防止接收者被数据淹没。它监测接收者的处理能力，并相应调整发送速率，从而避免拥塞，确保数据流畅传输。连接管理： TCP在数据传输前建立发送者与接收者之间的连接。这允许进行错误报告、确认以及有序数据交换。

TCP的缺点

尽管TCP提供了强大的数据传输能力，但也存在一些缺点：

开销： TCP的可靠性功能为每个数据包添加额外的数据头部，用于错误检查和排序。这种开销消耗更多带宽，并可能降低相对于UDP的传输速度。延迟：建立连接、发送确认以及重传丢失数据包都会增加TCP的延迟。在需要及时响应的实时应用中，这可能会显得尤为明显例如在线游戏或视频通话。较慢的启动： TCP的初始连接握手在数据传输开始前可能引入轻微延迟。这对大文件传输可能并不明显，但对频繁的小数据交换则可能显得明显。资源消耗：由于TCP的错误检查和连接管理机制更复杂，它对处理能力和内存的需求较高。这在性能较差的设备上可能会成为一个问题。

TCP的应用

TCP在可靠且有序的数据传输中的优势使其成为许多互联网应用的基础：

万维网WWW：下载网页、图像和视频依赖TCP来确保所有部分正确且按序到达，以便能够正确显示。电子邮件：发送和接收电子邮件利用TCP确保消息的可靠投递。文件传输协议FTP：文件上传和下载依靠TCP的可靠性以确保文件的完整和准确传输。安全外壳SSH：对服务器的安全远程访问利用TCP安全可靠地传送登录凭证和命令数据。在线游戏部分：虽然在线游戏通常使用UDP以获得速度，但某些功能，例如聊天消息或登录，可能依赖于TCP以获得更可靠的数据传输。

UDP是如何工作的？

UDP就像是一个速度快但不拘小节的快递服务。它避免复杂的连接设置不同于TCP，并以数据报的形式传输数据这是一小包数据，包含目标地址的信息。该简化的方法优先考虑速度，跳过繁杂的错误检查和顺序保障。

虽然UDP包括基本的错误检测，但是它不确认交付或保证数据包按顺序到达。这使得它不适用于数据完整性至关重要的任务，例如下载文件。

然而，UDP非常适合实时应用，如在线游戏或视频会议。即使数据报到达乱序或某些数据丢失，这些应用通常可以通过优先考虑最新的数据适应Situations，就像观看直播轻微的卡顿比视频暂停等待完美的数据交付要好得多。

总之，UDP通过选择速度和简单性来运行。它尽力快速传输数据，而不让自己被每个细节的完美要求拖慢。这种方法使得UDP在快速数据传送更重要于每个细节精准度的场景中表现出色。

UDP的优点

UDP最适用于速度和效率是首要任务的场景，即使因此牺牲了一些可靠性。它的主要优点有：

速度： UDP发送数据包时没有连接建立或重传等额外开销。这种简化方法使UDP在实时应用中的速度显著高于TCP。低延迟：缺乏复杂的错误检查和连接管理使UDP延迟最小化。这对需要即时响应的应用如在线游戏、实时流媒体或在线语音和视频通话而言非常理想。带宽消耗更小： UDP数据包的头部比TCP小，因为它缺乏连接管理和排序的信息。这减少了带宽消耗，并促进了更快速的数据传输。实现简单： UDP的设计较TCP简单，更易于实现，且对设备的处理能力需求较低。

UDP的缺点

虽然UDP提供了惊人的速度和效率，但其以可靠性为代价的特性也带来了某些限制：

不可靠交付： UDP不保证数据包会到达目的地或按发送顺序到达。丢失或乱序的数据包可能会干扰依赖数据完整性的应用的信息流。无拥塞控制： UDP缺乏根据网络拥塞调节数据传输的机制。这可能导致接收者或网络被数据包淹没，从而造成延迟或丢失数据包。没有错误检查： UDP没有内置的错误检查功能。损坏的数据包可能未被检测而被传递，可能导致接收应用中的问题。不适合大数据传输：由于缺乏保证交付和顺序，UDP不适合传输大文件，因为缺失或乱序的数据段可能会显著影响内容的整体性。

UDP的应用

UDP常用于速度关键、偶尔丢失数据可接受的情况下。其在速度和效率上的优势使其在多种互联网应用中不可或缺：

VoIP基于互联网的语音例如Skype、FaceTime或WhatsApp通话等实时语音通信应用，利用UDP来尽可能减少延迟，确保语音通话流畅，稍微降低的音质胜过TCP带来的潜在延迟。实时视频或音频流与VoIP一样，对于实时流媒体，UDP偶尔的数据丢失比因此而产生的延迟更可接受。在线游戏依赖低延迟的快节奏在线游戏依靠UDP进行快速更新。DNS域名系统查询当设备将可读的域名如wwwexamplecom转换为计算机用来相互识别的IP地址时，使用UDP以加快网络浏览速度。SNMP简单网络管理协议： SNMP依赖UDP快速检查和发送通知，重视的是速度，而不是精确追踪每个数据包。广播和多播：当分发多媒体内容或向多个接收者同时发送网络命令时，UDP简单直接的方式更适合有效处理并行数据流。

TCP与UDP比较

TCP和UDP是用于通过互联网传输数据的两个关键协议，各自服务于不同的网络应用需求。

以下是详细比较，帮助您快速了解差异：

TCP UDP 连接面向连接：要求握手以在传输数据之前建立连接无连接：发送数据时无需前期连接可靠性更可靠：确保所有数据包均被交付并重传丢失的数据包相对不可靠：不保证数据包投递排序保持顺序：数据按发送顺序到达无排序：数据可能乱序到达速度较慢：由于错误检查和重传等机制较快：缺乏错误检查和重传，减少了开销数据完整性提供全面的错误检查和恢复能力提供最小的错误检测，但没有恢复能力效率效率较低：在需要快速传输的场景中由于其谨慎的处理方式更高效：在需要速度胜过可靠性的场景下表现卓越开销更高的开销：更多的头和确认信息增加数据负荷更低的开销：头部较小且没有确认，减少数据负荷使用情况适合对准确性要求高的应用，如浏览网页、电子邮件、SSH和文件传输适合对速度要求高的应用，如视频流、VoIP、游戏、广播和多播头部大小较大的头部20字节因可靠传输需的附加字段较小的头部8字节，允许更高效的数据传输流量和拥塞控制使用流量和拥塞控制，以管理数据传输速率，避免对网络的淹没缺乏流量和拥塞控制，这可能导致更快但更加混乱的数据流或网络堵塞协议复杂性更复杂：其功能旨在确保安全 v 可靠的数据传输更简单：由于其简单直接的传输方式

ExpressVPN使用哪个协议？

ExpressVPN支持多种加密协议，包括IKEv2、L2TP、OpenVPN和自定义的Lightway协议。

TCP 与 UDP：有什么区别？

ExpressVPN的OpenVPN实现支持TCP和UDP，您可以根据需求在两者间切换。TCP用于需要可靠连接的任务，确保所有数据包都完整且有序到达，这非常适合高数据准确度的任务，如下载文件或加载详尽的网页。而UDP则更适用于速度更为重要的活动，例如流媒体或游戏。

ExpressVPN还有自家的Lightway协议。 Lightway运行在UDP协议上，也支持TCP，尽管TCP相较于UDP更慢，但在某些网络下的连接表现更佳。这使得Lightway可以在各种场合使用。

FAQ：关于TCP与UDP

TCP和UDP的区别是什么？

TCP和UDP各有擅长的领域。TCP传输控制协议更可靠，可以确保传输的数据完整且顺序发送，但由于错误检查和重传，其速度较慢。UDP用户数据报协议则更快，因为它快速传输数据包，但不保证顺序甚至不保证到达。

哪个更快，TCP还是UDP？

UDP通常比TCP快，因为它在发送数据之前不会花时间建立连接。不等待确认或重发丢失的数据包，使其非常适合需要快速通讯的场合，如VoIP、实时流媒体或在线游戏。

为什么选择UDP而不是TCP？

您会选择UDP而不是TCP，主要是当您需要速度和效率，而不太看重交付的精确度。在实时语音通信、广播或在线游戏等情况下，快速接收数据和尽量减少延迟远比确保每一个数据包都被接收重要。

ExpressVPN支持哪些加密协议？

ExpressVPN支持几种加密协议，包括：

Lightway ExpressVPN自家开发的协议，快速、可靠，并极为安全，利用wolfSSL加密库。OpenVPN 备受尊重的开源协议，在桌面和移动平台上提供安全性与速度的平衡。IKEv2/IPsec 比OpenVPN更快，非常适合移动设备，尤其在网络连接频繁变动的情况下如从WiFi切换到手机网络。L2TP/IPsec 具有合理的安全性，但主要是在以上选项因限制不可用时考虑。

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