Dane stały się niezbędne w naszym codziennym życiu; ludzie przesyłają dane z jednego punktu do drugiego z kilku powodów, które obejmują ułatwienie komunikacji i wymiany informacji między osobami i organizacjami; dwa z powszechnych podstawowych sposobów przesyłania danych to TCP oraz UDP. Transmisja danych skutecznie usprawnia komunikację punkt-punkt, punkt-wielopunkt i wiele punktów-wielopunkt dla urządzeń.

Debata na temat TCP vs. UDP toczy się od dłuższego czasu i będzie trwać nadal; wybór, którego z nich użyć, zależy od tego, co chcą Państwo osiągnąć.

Co to jest TCP?

Protokół kontroli transmisji (TCP) to niezawodny, zorientowany na połączenie protokół, którego można używać do przesyłania danych przez sieć. Zapewnia on, że dane są dostarczane bezbłędnie, w kolejności i bez utraty lub powielania.

Protokół TCP przesyła dane przez Internet z urządzenia do serwera internetowego i doskonale sprawdza się w aplikacjach wymagających wysokiej niezawodności, takich jak poczta e-mail, przesyłanie plików, czatowanie ze znajomymi na Skype, oglądanie filmów online i przeglądanie stron internetowych. Dzięki oparciu na połączeniach, TCP niezawodnie wzmacnia i utrzymuje połączenie między odbiorcą a nadawcą podczas przesyłania danych.

TCP stał się najpopularniejszą siecią, ponieważ zapewnia, że dane docierają całkowicie nienaruszone.

Jak działa protokół TCP?

TCP zazwyczaj wysyła małe pakiety danych przez Internet, które są ponownie łączone po dotarciu do miejsca docelowego odbiorcy. W praktyce TCP realizuje transmisję danych poprzez przypisanie każdemu pakietowi danych numeru sekwencyjnego i unikalnego identyfikatora.

Numer sekwencyjny i unikalny identyfikator umożliwiają odbiornikowi identyfikację, który pakiet został odebrany i który dotrze później. Odbiorca wysyła do nadawcy potwierdzenie sekwencyjnego i uporządkowanego nadejścia pakietu danych, co skłania nadawcę do wysłania kolejnego pakietu.

Jeśli odbiorca nie potwierdzi otrzymania pakietu, może to oznaczać, że pakiet został utracony lub wysłany w niewłaściwej kolejności i konieczne jest ponowne wysłanie. Wysyłanie danych w sekwencji eliminuje przeciążenia i umożliwia kontrolę przepływu, ułatwiając korygowanie błędów.

Komunikacja tam i z powrotem między dwiema stronami wymaga długiego czasu na ustanowienie połączenia i wymianę danych; poświęcony czas umożliwia bezpieczne dotarcie danych wysyłanych przez TCP do odbiorcy.

Co to jest UDP?

UDP (User Datagram Protocol) to protokół bezpołączeniowy (nie ustanawia wcześniejszego połączenia między dwiema stronami), który zapewnia zawodny, ale szybki (szczególnie tam, gdzie szybkość ma kluczowe znaczenie, np. w grach i przesyłaniu strumieniowym) i prostszy sposób przesyłania danych przez sieć, zawierający pakiet danych, adres źródłowy, docelowy i ładunek danych. Użytkownik UDP może doświadczyć utraty pakietów z powodu przeciążenia sieci, błędów, opóźnień, problemów z przepustowością lub innych czynników.

Jak działa protokół UDP?

UDP może przesyłać dane jako TCP bez obowiązkowych unikalnych identyfikatorów i numerów sekwencyjnych. Wysyła dane w strumieniu i ma tylko uzasadnienie, aby potwierdzić niezakłócone przybycie danych.

UDP nie dba o utracone pakiety ani nie naprawia błędów; jest bardzo podatny na błędy, ale przesyła dane znacznie szybciej niż TCP. Niemożność skorygowania błędów w identyfikatorach i sekwencji numerów lub trudność w skonfigurowaniu zapory sieciowej zezwalającej na niektóre połączenia UDP i blokującej pozostałe nie oznacza, że połączenia UDP są całkowicie niezabezpieczone.

Podczas gdy łatwiej jest zabezpieczyć TCP niż UDP, użytkownicy UDP mogą wdrożyć wirtualną sieć prywatną (VPN) i serwery proxy dla określonych aplikacji lub włączyć tunel ochronny łączący zdalnego użytkownika z siecią wewnętrzną organizacji.

Jakie są podstawowe różnice między protokołami TCP i UDP?

Zasadniczo TCP i UDP są najczęściej używanymi protokołami do przesyłania danych przez sieć. Podstawowa różnica między TCP i UDP polega na tym, w jaki sposób wzmacniają one połączenie i zapewniają niezawodny transfer danych.

TCP to protokół zorientowany na połączenie, który ustanawia niezawodne połączenie między dwoma urządzeniami i gwarantuje dostarczenie wszystkich danych we właściwej kolejności bez żadnych strat lub uszkodzeń. Natomiast UDP jest protokołem bezpołączeniowym, który nie ustanawia połączenia i nie gwarantuje niezawodnego transferu danych.

Zamiast tego UDP po prostu wysyła pakiet danych do odbiorcy bez żadnego potwierdzenia lub mechanizmu sprawdzania błędów. Jeśli chodzi o debatę TCP vs UDP w odniesieniu do VPN, OpenVPN działa najlepiej na porcie UDP, chociaż konfiguracja umożliwia uruchomienie go na dowolnym porcie.

Poniżej mogą Państwo zobaczyć proste porównanie TCP i UDP:

Czy SSH używa protokołu TCP lub UDP?

SSH (Secure Shell) wykorzystuje protokół TCP (Transmission Control Protocol). Jest to niezawodny, zorientowany na połączenie protokół, który zapewnia bezpieczną i szyfrowaną komunikację między dwoma urządzeniami w sieci.

SSH wykorzystuje port TCP 22 do komunikacji i ustanawia niezawodne połączenie między klientem a serwerem.

Czy protokół HTTP to TCP czy UDP?

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) jest protokołem opartym na TCP. Używa portu TCP 80 do komunikacji i ustanawia niezawodne połączenie między klientem a serwerem w celu przesyłania hipertekstu.

Czy DNS działa zarówno na TCP, jak i UDP?

Tak, DNS (Domain Name System) może działać na TCP lub UDP; korzystanie z TCP lub UDP zależy od wymagań aplikacji. Zasadniczo protokół UDP jest używany do zapytań DNS, ponieważ jest szybszy i bardziej efektywny.

Można jednak używać protokołu TCP do transferów stref i innych funkcji wymagających większej niezawodności i korekcji błędów.

Zalety i wady TCP

Zalety korzystania z protokołu TCP obejmują:

1. Zdolność TCP do działania niezależnie od systemów umożliwia większą interoperacyjność między systemami i urządzeniami.
2. TCP usprawnia bezbłędną transmisję danych i zapewnia, że wysyłane dane docierają do miejsca docelowego w nienaruszonym stanie.
3. W zależności od możliwości odbiornika, optymalizator TCP umożliwia zmianę prędkości, z jaką przesyła dane.
4. TCP potwierdzi, że dane bezpiecznie dotarły do miejsca przeznaczenia i zainicjuje ponowny transfer, jeśli pierwsza transmisja się nie powiedzie.

Jak widzieliśmy w przypadku większości technologii, każda zaleta ma zwykle drugą stronę; wady TCP obejmują:

1. TCP wymaga dość dużej przepustowości, przez co jest wolniejszy niż UDP.
2. Utrata jakichkolwiek danych podczas transmisji, takich jak obraz lub wideo, uniemożliwia załadowanie innych informacji za pomocą protokołu TCP.
3. TCP działa słabo w sieciach lokalnych (LAN) lub sieciach osobistych.

Zalety UDP

Zalety korzystania z UDP obejmują:

1. UDP znacznie zmniejsza opóźnienie end-to-end poprzez wysyłanie mniejszych pakietów z mniejszym narzutem.
2. UDP dostarczy dane nawet w przypadku braku niektórych pakietów, w przeciwieństwie do TCP, gdzie utrata pakietów zakłóca transmisję danych.
3. UDP posiada funkcje broadcast i multicast, które umożliwiają jednoczesne wysyłanie pojedynczej transmisji do wielu odbiorców.
4. Transmisja UDP nie wymaga dużej przepustowości, dzięki czemu jest znacznie szybsza i bardziej wydajna niż inne opcje, takie jak TCP.

Wady technologii transmisji danych UDP obejmują:

1. Brak możliwości sprawdzenia, czy pakiet danych pomyślnie dotarł do miejsca docelowego.
2. Użytkownik UDP nie może sprawdzić, czy jakikolwiek pakiet został utracony przed dotarciem do wymaganego miejsca docelowego podczas transmisji danych.
3. Tam, gdzie transmisja danych jest włączona przez router, priorytet będzie miał pakiet TCP, a nie UDP.
4. Nie ma uporządkowania w przychodzeniu pakietów, ponieważ UDP nie wysyła danych sekwencyjnie.

Wnioski

Wybór pomiędzy TCP i UDP zależy w dużej mierze od tego, co chcemy zrobić; zarówno UDP, jak i TCP dzielą dane na pakiety danych (mniejsze jednostki), w tym adresy protokołu internetowego nadawcy i odbiorcy, przesyłane dane, konfiguracje i przyczepę. W przypadku szybkiej i ciągłej transmisji danych można wybrać UDP, ale w celu zapewnienia niezawodności i upewnienia się, że nie utracą Państwo żadnych danych podczas transmisji, konieczne może być wybranie TCP.

Do zastosowań statycznych, takich jak wysyłanie wiadomości e-mail, przeglądanie stron internetowych i przesyłanie plików, należy wybrać OpenVPN przez TCP, podczas gdy UDP jest dobrym rozwiązaniem do gier, przesyłania strumieniowego lub usług VoIP.