Die richtige Wahl zwischen TCP- und UDP-Protokollen beim Entwerfen oder Bereitstellen eines Netzwerkdienstes oder einer Anwendung ist entscheidend, um eine optimale Leistung sicherzustellen.
Jeder von ihnen unterstützt den Datenfluss in Computernetzwerken und im Internet. Allerdings, obwohl die beiden Protokolle gleich sind Transportschicht des OSI-Modells, haben sie einige Unterschiede in der Art und Weise, wie sie Daten verbinden und übertragen.
Normalerweise machen diese Unterschiede jede für bestimmte Anwendungen geeigneter und zuverlässiger. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie jedes funktioniert, seine Vorteile, Einschränkungen und idealen Anwendungen.
Bevor wir uns die Unterschiede ansehen, lernen wir zunächst einige Grundlagen kennen.
What is TCP?
Das TCP (Transmission Control Protocol) ist ein verbindungsbasiertes Protokoll. Sobald ein Computer oder Gerät eine Verbindung mit einem anderen, z. B. einem Server, herstellt, findet eine bidirektionale Datenübertragung zwischen den beiden statt. Sobald die Datenübertragung abgeschlossen ist, beendet das TCP die Verbindung.
TCP verfügt über integrierte Fehlerprüffunktionen, die die Übertragung überwachen, um sicherzustellen, dass die empfangenen Daten mit den gesendeten Daten übereinstimmen. Das Protokoll ist sehr zuverlässig und eignet sich für die Übertragung von Daten, Standbildern, Webseiten und mehr. Trotz seiner Zuverlässigkeit hat das Protokoll aufgrund des Feedbacks und anderer Funktionen, die mehr Ressourcen wie Bandbreite verbrauchen, einen höheren Overhead.
In einer typischen Anwendung muss TCP zunächst eine Verbindung mit einem Drei-Wege-Handshake herstellen, bevor es mit der Datenübertragung zwischen zwei Geräten beginnt. Der Handshake-Prozess umfasst den Austausch von SYN- (Synchronisation), SYN-ACK- (Synchronisationsbestätigung) und ACK- (Bestätigungs-)Signalen zwischen den beiden Geräten. Ein erfolgreicher Handshake stellt eine zuverlässige Verbindung sicher, kann jedoch zusätzliche Ressourcen und Zeit verbrauchen.
TCP stellt sicher, dass die Verbindung zuverlässig ist und Daten wie erforderlich übertragen kann. Daher überprüft eine TCP-basierte Verbindung immer, ob die von einem Ende gesendeten Datenpakete am Ziel ankommen. Aus diesem Grund eignet es sich für Anwendungen wie Web-Browsing, Datei-Downloads und andere, bei denen Qualität und Datenintegrität von entscheidender Bedeutung sind.
What is UDP?
UDP (User Datagram Protocol) ist ein verbindungsloses Protokoll, das keine Fehlerprüfungs- und Wiederherstellungsfunktionen erfordert. Dies ist ein einfacheres Protokoll mit sehr geringem Overhead, da es keine Verbindung öffnen, aufrechterhalten und beenden muss.
Normalerweise bei der Verwendung UDP, sendet das Gerät kontinuierlich Daten an den Empfänger, unabhängig davon, ob diese empfangen werden oder nicht. Aus diesem Grund ist das Protokoll möglicherweise nicht für Anwendungen wie das Anzeigen von Webseiten, das Senden von E-Mails, das Herunterladen von Dateien usw. geeignet. Das Protokoll ist ideal für Anwendungen, die Echtzeitkommunikation erfordern, wie z. B. Multitasking-Netzwerkübertragungen, Broadcasts usw.
Differences between TCP and UDP
Da sich die Kommunikationstechnologien weiterentwickeln und immer weiter verbreitet werden, unterscheiden die meisten Benutzer möglicherweise nicht zwischen den Merkmalen, Fähigkeiten und Funktionen von TCP und UDP sowie den Vorteilen und Einschränkungen.
Wir haben eine Liste der Unterschiede sowie der jeweils unterstützten Anwendungen zusammengestellt.
TCP vs. UDP-Funktionen
| Merkmal/Merkmal | TCP (Übertragungskontrollprotokoll) | UDP (User Datagram Protocol) |
| Sichere | Verbindungsbasiert: baut eine Verbindung auf, die bei der Datenübertragung aufrechterhalten wird. Es beendet dann die Verbindung nach Abschluss der Übertragung. | Connectionless: Stellt keine Verbindung zwischen den kommunizierenden Geräten her. Es muss also nicht eingerichtet, unterhalten oder beendet werden. |
| Datensequenz | Überträgt Daten in geordneter Weise | Überträgt Daten zufällig |
| Zustellung von Datenpaketen | Stellt sicher, dass korrekte Daten an das Ziel geliefert werden | Prüft nicht, ob die Daten das Ziel erreichen oder nicht. |
| Geschwindigkeit | Langsamer aufgrund verschiedener Overheads. Es ist auch sperriger und ineffizienter. | Schneller, da es keine Gemeinkosten hat. Es ist auch einfacher und effizienter. |
| Fehlerprüfung und Datenintegrität | Führt gründliche Fehler- und Datenintegritätsprüfungen durch | Führt keine Fehlerprüfung oder Datenintegritätsprüfung durch |
| Verlorene Datenpakete | Überträgt verlorene oder beschädigte Datenpakete erneut | Es wird nicht erneut übertragen, da es nicht einmal überprüft. |
| Händedruck | Verwendet Drei-Wege-Handshake – SYN, SYN-ACK, ACK | Verwendet keinen Handshake |
| Bandbreitennutzung | Ineffizient aufgrund vieler Overheads | Effizient, hat weniger Gemeinkosten |
| Gewicht | Schwergewichtig, da es Platz und Ressourcen für den Aufbau und die Aufrechterhaltung der Verbindung und Flusskontrolle benötigt | Leichtgewicht |
| Sicherheit | Überträgt Daten nur, nachdem bestätigt wurde, dass sie mit dem richtigen Server oder Client verbunden sind, daher sicherer. | Überträgt Daten, ohne das Ziel zu bestätigen oder eine Antwort zu erhalten, daher anfälliger für Sicherheitsbedrohungen. |
| Rundfunk | Unterstützt keine Broadcast-Anwendungen | Unterstützt Broadcast und Multicast |
| Ideale Anwendungen | HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, POP, Webbrowsing, Dateidownloads und mehr | Videospiele, Streaming von Videos, DNS-Abfragen, Videokonferenzen, VOIP, und mehr |
Use Cases for TCP
TCP ist ideal für Anwendungen, die unabhängig von der Geschwindigkeit eine zuverlässige Datenübertragung erfordern. Es stellt sicher, dass alle gesendeten Pakete das Ziel ohne Änderungen oder Beschädigung erreichen. Das Sicherstellen der Datenintegrität führt jedoch in schlechten Netzwerken zu einigen Overheads und Verzögerungen. Daher ist TCP geeignet, wenn Sie Qualität suchen und die Geschwindigkeit nicht stört.
Typische Anwendungen für TCP sind das Surfen auf einer Website, E-Mails, das Übertragen oder Herunterladen von Dateien, Standbildern usw.
TCP wird dort verwendet, wo die Datenintegrität von entscheidender Bedeutung ist. Beispielsweise ist der Verlust einiger Datenpakete in einer E-Mail nicht akzeptabel.
Use Cases for UDP
Wenn Sie hingegen an Geschwindigkeit und nicht zu viel Datenqualität interessiert sind, ist UDP das ideale Protokoll. Da es verbindungslos ist und die Datenintegrität nicht überprüft, hat das Lightweight-Protokoll sehr geringe Overheads und ist viel schneller. Im Allgemeinen eignet sich UDP für Anwendungen wie VoIP, Video-Chats, Online-Spiele, Video-Streaming und andere, bei denen der Verlust von Paketen nur eine unbedeutende Auswirkung hat.
Anwendungen wie Video-Streaming, VOIP und andere erfordern ein angemessenes Gleichgewicht zwischen Datenintegrität und Geschwindigkeit.
Obwohl TCP eine bessere Kontrolle hat und die Datenintegrität sicherstellt, ist das Bestimmen und erneute Übertragen der verlorenen Pakete für Anwendungen wie Echtzeit-Videokommunikation ineffizient und langsam.
Andererseits führt UDP keine Fehlererkennung und -korrektur durch. Als solches ist es für zuverlässige und unzuverlässige Verbindungen geeignet, bei denen Antworten zum sendenden Computer zurückkommen können oder nicht. Da UDP keine Bestätigung und Fehlererkennung erfordert, unterstützt es außerdem einen ununterbrochenen und kontinuierlichen Fluss von Paketen und damit eine viel schnellere Lieferung als TCP. Daher eignet sich UDP besser für Videokonferenzen und ähnliche Anwendungen, bei denen Fehlerprüfungen und andere Kontrollen den Datenfluss stören können.
Fazit
Im Allgemeinen bestimmen TCP und UDP, wie zwei Geräte Daten über ein Netzwerk austauschen. Obwohl beide auf dem Internetprotokoll (IP) basieren, unterscheidet sich die Datenbereitstellungsmethode in Bezug auf die Verbindung, Datenintegrität, Übertragungsgeschwindigkeit und unterstützten Anwendungen.
TCP ist verbindungsorientiert, während UDP verbindungslos ist. Da UDP keine höheren Overheads hat, ist es viel schneller als TCP, das einige Ressourcen verwendet, um eine Verbindung zu öffnen, aufrechtzuerhalten und zu beenden. Zusätzlich, TCP liefert Daten sequentiell vom Client zum Server und umgekehrt. Es ordnet die Datenpakete so, dass sie in der richtigen Reihenfolge empfangen werden. Dies ist eine nützliche Funktion, insbesondere beim Übertragen von Standbildern, beim Durchsuchen einer Website usw.
UDP garantiert keine Ende-zu-Ende-Kommunikation. Es überprüft auch nicht, ob der Empfänger bereit ist oder nicht, und dies sind einige der Gründe, warum es weniger Gemeinkosten hat. Da es weniger Speicherplatz und Ressourcen benötigt, ist UDP normalerweise einfacher, schneller und effizienter. Im Gegensatz zu TCP überträgt UDP jedoch die verlorenen Datenpakete nicht erneut, was zu einer schlechten Datenqualität führen kann.
