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关于TCP和UDP通讯的性能?(高分求助)

    来源: 互联网  发布时间:2015-03-08

    本文导语:  哪位大侠能告诉我:在一个单连接的socket通讯中,使用UDP和TCP在性能上有什么差别没有; UDP和TCP在我们的应用开发中都各自用在什么典型的场合? | UDP是一个简单的传输层协议。应用进程写...

哪位大侠能告诉我:在一个单连接的socket通讯中,使用UDP和TCP在性能上有什么差别没有;

UDP和TCP在我们的应用开发中都各自用在什么典型的场合?

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UDP是一个简单的传输层协议。应用进程写一数据报到UDP套接口,由它封装成IPv4或IPv6数据报,然后发送到目的地。但是,UDP不能保证UDP数据报最终到达目的地。使用UDP进行网络编程,碰到的最大问题是如何保证数据传输的可靠性。为了确保一个数据报到达目的地,必须在应用程序中建立一大堆的特性:来自另一端的确认、超时、重传等等。
    每个UDP数据报有一定的长度,如果数据报最终正确地到达目的地(即分组到达目的地且校验正确),数据报的长度将传递给接受方的应用进程。这与TCP这样的字节流协议(无记录边界)是不一样的。
    UDP提供无连接的服务,UDP客户和服务器不必存在长期固定的关系。一个UDP客户可以通过同一个UDP套接口向多个服务器发送数据报,而UDP服务器也可以从同一个UDP套接口接收从不同的客户发来的多个数据报。

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TCP服务与UDP服务不相同,它有以下特点:
1)TCP是一种点对点的连接方式,客户和服务器之间要交换数据,必须首先建立一个TCP连接。UDP不需要建立点与点之间的数据链路就可以交换数据。
2)TCP提供可靠性。当TCP向另一端发送数据时,它要求对方返回一个确认。如果确认没有收到,TCP自动重传数据并等待更长时间。在数次重传失败后,TCP才放弃。重传数据所花的总时间传统上是4~10分钟。TCP含有用于动态估算客户到服务器往返所花时间RTT(round-trip time)的算法,因此它知道等待确认需要多少时间。
3)TCP通过给所发送数据的每一个字节关联一个序列号进行排序。例如,假设一个应用进程写2048字节到一个TCP套接口,导致TCP发送2个分节,第1个分节所含数据的序列号为1~1024,第2个分节所含数据的序列号为1025~2048。如果这些分节非顺序到达,接受方的TCP将根据它们的序列号重新排序,再把结果数据传递给应用进程。如果TCP接收到重复的数据(譬如说对方认为一个分节已丢失并因而重传,而它并没有真正丢失,只是刚才网络通信过于拥挤),它也可以判定数据是重复的(根据序列号),从而把它丢弃掉。UDP提供不可靠的数据报传送。UDP本身不提供确认、序列号、RTT估算、超时及重传机制。如果一个UDP数据报在网上被复制,两分拷贝就可能都送到接受方主机。同样,如果一个UDP客户发送两个数据报到同一个目的地,它们可能被网络重新排序,颠倒顺序到达目的地。
4)TCP提供流量控制。TCP总是告诉对方它能够接收多少字节的数据,这称为通告窗口(advertised window)。任何时刻,这个窗口指出接收缓冲区中的可用空间,从而确保发送方发送的数据不会溢出接收缓冲区。窗口时刻动态的变化:当接收发送方的数据时,窗口大小减小,而当接受方应用进程从缓冲区中读取数据时,窗口大小增大。窗口的大小可以减小到0:TCP的接收缓冲区满,它必须等待应用进程从这个缓冲区读取数据后才能再接收从发送方来的数据。UDP不提供流控制。UDP按发送方的速率发送数据,不管接受方的缓冲区是否能够装得下。
5)TCP的连接是全双工的。 在给定的连接上应用进程在任何时刻既可以发送也可以接收数据。UDP也可以是全双工的。

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TCP与UDP的选择 
如果比较UDP包和TCP包的结构,很明显UDP包不具备TCP包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议相同,UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个16位的UDP包包含了一个字节长的头部和数据的长度,校验码域使其可以进行整体校验。(许多应用只支持UDP,如:多媒体数据流,不产生任何额外的数据,即使知道有破坏的包也不进行重发。) 
很明显,当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时,TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时,如:音频和多媒体应用,UDP是最好的选择。在数据传输时间很短,以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下,UDP也是一个好的选择,如:DNS交换。把SNMP建立在UDP上的部分原因是设计者认为当发生网络阻塞时,UDP较低的开销使其有更好的机会去传送管理数据。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下,但在不远的将来,TCP可靠的点对点连接将会用于绝大多数的网络应用。 


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TCP是面向链接、可靠的传输,也就是说容易对你所要传输的数据进行很好的控制,可以保证数据没有丢失,没有误传,TCP的数据传输必须在双方都建立了链接的基础上才能进行数据传输;UDP则不一定要求双方都建立链接,也就是说它可以直接从server或client发送数据,而不论对方是否在线,适用于要求不太精密的数据传输。
    楼上(susanzhaoxjtu)说的比较全面了.
    建议去看看W.Richard Stevens所写的《UNIX 网络编程:卷1》,里面有详细的说明。


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TCP 传输控制协议
传输层协议 ,面向连接,有较高的传输安全性。
UDP 用户数据报协议
传输层协议,面向非连接,数据传输安全性不高

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udp的速度在大多数情况下比tcp快

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我曾经在局域网上测试过,如果仅从速度上来讲,UDP比tcp快,而且500字节内大概快16
%到21%,如果在500到1k字节之间,tcp反而比udp快.

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说点实在的

例如ftp telnet http 这些都是 基于tcp的

语音聊天 在线直播  这些很多情况下 用 UDP 比较快

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如果采用TCP,可以增大其接收和发送缓冲区大小以提高性能。具体可参考stevens的《详解》第二十章,或《UNP》中关于SO_RCVBUF选项的阐述。

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TCP 传输控制协议
传输层协议 ,面向连接,有较高的传输安全性。
UDP 用户数据报协议
传输层协议,面向非连接,数据传输安全性不高
我想你最好用UDP,我想这是不错的.

    
 
 
 
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