TCP vs UDP: i migliori usi e 11 differenze principali

Transmission Control Protocol (TCP) e User Datagram Protocol (UDP) sono due protocolli di comunicazione principale nella suite IP (Internet Protocol), utilizzati per l'invio di dati tra i dispositivi su una rete.

Mentre entrambi i protocolli sono elementi necessari della gerarchia del modello OSI, i loro metodi per abilitare la trasmissione dei dati sono piuttosto unici.

Cos'è TCP (Protocollo di controllo della trasmissione)?

TCP è un protocollo orientato alla connessione che stabilisce un collegamento dedicato tra mittente e ricevitore, consentendo l'erogazione di dati affidabili, ordinati e controllati da errori, un protocollo ideale per la manutenzione dell'integrità dei dati.

Caratteristiche notevoli di TCP:

• Orientato alla connessione: TCP stabilisce una connessione tra i dispositivi prima dell'inizio della trasmissione dei dati e la mantiene fino al completamento della trasmissione.
• Affidabilità: TCP utilizza riconoscimenti, checksum e ritrasmissioni per garantire che i dati vengano consegnati in modo accurato e senza perdita.
• Consegna ordinata: TCP garantisce che i pacchetti di dati vengano consegnati nella sequenza corretta, fornendo un flusso di dati coerente e coerente.
• Controllo del flusso: TCP gestisce il tasso di trasmissione dei dati per evitare di schiacciare il dispositivo di ricezione, regolando il flusso in base alla capacità del ricevitore.
• Controllo della congestione: TCP rileva la congestione della rete e regola la velocità di trasmissione dei dati per prevenire un'ulteriore congestione e garantire un trasferimento di dati efficiente.

Applicazioni ideali di TCP:

TCP è più adatto per le applicazioni che richiedono trasmissione di dati affidabili e accurati, ad esempio:

• navigare su Internet
• E-mail
• Trasferimenti di file
• Video streaming (non streaming live)

Cos'è UDP (Protocollo di datagram utente)?

UDP è un protocollo senza connessione focalizzato su velocità ed efficienza.Sebbene in grado di trasferimenti di dati veloci, non può garantire accuratezza, ordine o integrità dei dati, un'opzione adatta per applicazioni sensibili al tempo o in tempo reale in cui la velocità è prioritaria sull'affidabilità.

Caratteristiche notevoli:

• Senza connessione: Non stabilisce una connessione dedicata prima di inviare dati, consentendo un trasferimento più efficiente più efficiente.
• Nessun controllo di errore: Non fornisce il controllo o la correzione degli errori integrati, il che significa che non garantisce che i dati vengano consegnati in modo accurato.
• Consegna non ordinata: Non garantisce che i pacchetti di dati verranno consegnati nell'ordine in cui sono stati inviati, il che può portare alla consegna fuori ordine.
• Overhead basso: Ha un sovraccarico minimo di protocollo, consentendo una trasmissione più rapida e una latenza inferiore.
• Trasmissione e multicast: Può facilmente inviare dati a più destinatari contemporaneamente.

Applicazioni ideali:

UDP è più adatto per le applicazioni che danno la priorità alla velocità e possono tollerare alcune perdite di dati o consegna fuori ordine, come ad esempio:

• Diretta streaming
• Il gioco online
• Voice over IP (VoIP)
• Monitoraggio dei dati in tempo reale

TCP vs UDP: 11 differenze principali

Di seguito è riportato un confronto dettagliato tra protocollo di controllo della trasmissione e protocollo di datagram utente.

1. Connessione Sender-RECEIVER

TCP è orientato alla connessione

Come protocollo orientato alla connessione, TCP stabilisce una connessione dedicata tra il mittente e il ricevitore prima dell'inizio del trasferimento dei dati, simile all'impostazione di una telefonata in cui entrambe le parti accettano di comunicare.

Il protocollo utilizza un processo di handshake a tre vie (Syn, Syn-Ack, ACK) per stabilire la connessione, garantendo che entrambe le parti siano pronte a comunicare e concordare parametri come numeri di sequenza e dimensioni delle finestre.

Una volta stabilita la connessione, TCP tiene traccia dello stato della comunicazione, come i dati inviati e ricevuti e se la connessione è aperta o chiusa.

Dopo il completamento del trasferimento dei dati, TCP termina la connessione utilizzando un processo di stretta di mano a quattro vie (FIN, ACK, FIN, ACK), confermando la fine della comunicazione.

UDP è senza connessione

UDP non stabilisce una connessione dedicata;Sposta semplicemente i dati dal mittente al ricevitore senza alcuna stretta di mano preliminare.

Senza una connessione dedicata, UDP non traccia lo stato di comunicazione e ogni pacchetto viene inviato in modo indipendente senza consapevolezza dei pacchetti precedenti o successivi.Questa mancanza di manutenzione della connessione consente una trasmissione di dati più rapida, in quanto non vi è alcun monitoraggio del canale di comunicazione.

Inoltre, UDP non richiede un processo di terminazione della connessione: quando il mittente interrompe l'invio dei dati, il canale di comunicazione viene interrotto.

2. Affidabilità e controllo degli errori

TCP verifica la trasmissione dei dati

Il protocollo di controllo della trasmissione garantisce un trasferimento di dati affidabile verificando che i dati vengano consegnati in modo accurato e completamente tra mittente e ricevitore.Questo viene fatto tramite una serie di controlli e saldi, come riconoscimenti e checksum, che confermano che i dati sono stati ricevuti ed sono privi di corruzione.

Se i dati vengono persi o si verificano errori durante la trasmissione, TCP ritrasmette i pacchetti di dati per mantenere l'accuratezza e la completezza.Questa affidabilità rende TCP l'opzione ideale per applicazioni come trasferimenti di file e navigazione Web.

UDP non monitora la trasmissione dei dati

Il protocollo degli utenti Datagram non monitora i trasferimenti di dati ed esegue un controllo di errore minimo, concentrandosi invece su velocità ed efficienza.Per questo motivo, UDP non garantisce che i dati raggiungano la sua destinazione intatta o siano privi di corruzione.

La velocità rispetto al compromesso dell'affidabilità rende UDP adatto per applicazioni sensibili al tempo come lo streaming video o i giochi online, in cui la perdita occasionale di dati può essere accettabile.

3. Trasmissione dei pacchetti di dati

TCP fornisce trasferimento di dati sequenziali

TCP garantisce che i pacchetti di dati vengano consegnati nell'ordine in cui sono stati inviati assegnando un numero di sequenza a ciascun pacchetto di dati, consentendo al ricevitore di riassemblare i dati nella sequenza corretta.Se i pacchetti arrivano fuori servizio, TCP li terrà e attende l'arrivo di eventuali pacchetti mancanti prima di consegnarli alla domanda.

UDP non garantisce l'ordine dei dati

UDP non garantisce che i pacchetti di dati arriveranno nell'ordine in cui sono stati inviati.A differenza di TCP, UDP non assegna i numeri di sequenza ai pacchetti di dati, il che significa che possono arrivare fuori servizio o essere persi durante la trasmissione.

Sebbene questa mancanza di ordinamento possa comportare lacune o informazioni sconnesse, può anche portare a una trasmissione di dati più rapida poiché non è necessario tracciare o riordinare i pacchetti.

4. Controllo del flusso e controllo della congestione

TCP fornisce una trasmissione di dati stabile

Il protocollo di controllo della trasmissione utilizza meccanismi di controllo del flusso e della congestione per la trasmissione di dati efficiente e stabile.

Il controllo del flusso gestisce la velocità di trasmissione dei dati in base alla capacità del ricevitore, impedendo al mittente di schiacciare il ricevitore - questo viene fatto attraverso un metodo di finestra scorrevole, che regola il flusso di dati in base alla capacità del ricevitore di elaborare i dati in arrivo.

Gli algoritmi di controllo della congestione di TCP monitorano le condizioni di rete e regolano la velocità di trasmissione dei dati.Se viene rilevata la congestione, TCP rallenta la trasmissione per prevenire un'ulteriore congestione e mantenere un flusso di dati regolare attraverso la rete.

UDP mancano di meccanismi di controllo dei dati

Il protocollo di datagram utente non ha meccanismi di controllo del flusso o di congestione integrati per monitorare la capacità del ricevitore o le condizioni di rete.

Mentre questa mancanza di controllo consente una trasmissione di dati rapida ed efficiente, arriva al potenziale costo del sovraccarico del ricevitore e della congestione della rete, che può portare a problemi come perdita di pacchetti, ritardi e jitter.

5. Overhead in rete

TCP richiede più dati

TCP ha più sovraccarico a causa della sua natura orientata alla connessione, che prevede la creazione di una connessione prima del trasferimento dei dati e la terminazione in seguito.

TCP richiede dati aggiuntivi quando si conferma la ricezione di pacchetti di dati e il controllo degli errori, che contribuisce a più sovraccarichi.Sebbene questo sovraccarico possa rallentare la trasmissione, fornisce affidabilità e accuratezza dei dati, rendendo TCP adatto per applicazioni come trasferimenti di navigazione Web, e -mail e file.

UDP è più leggero e più veloce

UDP viene fornito con un sovraccarico minimo a causa della sua natura senza connessione e della mancanza di overwatch tra mittente e ricevitore.Ciò gli consente di operare con latenza inferiore e trasmissione più rapida, ma la mancanza di controllo degli errori e la comunicazione mittente/ricevitore possono portare a perdita di dati o corruzione.

6. Gestione delle dimensioni di grandi dati

TCP può gestire pacchetti di dati di grandi dimensioni

A causa della sua capacità di stabilire una connessione dedicata, TCP può gestire in modo affidabile set di dati di grandi dimensioni suddividendoli in pacchetti più piccoli per la trasmissione e riassemblandoli all'estremità ricevente.

UDP è migliore con pacchetti di dati più piccoli

Mentre UDP è in grado di gestire file più grandi, la sua natura senza connessione è più adatta per la trasmissione di pacchetti di dati più piccoli.

7. Statezza

TCP mantiene le informazioni sullo stato

Una volta iniziato il trasferimento dei dati, TCP tiene traccia dello stato della connessione, inclusi i numeri di sequenza di pacchetti di dati, riconoscimenti del ricevitore e eventuali requisiti di ritrasmissione.Ciò consente a TCP di fornire il controllo del flusso, il controllo degli errori e mantenere l'integrità dei dati durante la comunicazione mittente/ricevitore.

UDP è apolide

User Datagram Protocol (UDP) non traccia connessioni in corso né mantiene le informazioni sullo stato durante la comunicazione.UDP invia pacchetti di dati in modo indipendente senza tenere traccia della sequenza o del riconoscimento dei pacchetti.Ciò rende più veloce la trasmissione dei dati, ma aumenta anche il rischio di perdita di dati, duplicazione o corruzione.

8. Multiplexing della porta

TCP supporta il multiplexing della porta

TCP supporta il multiplexing della porta, consentendo a più applicazioni di utilizzare la stessa porta di rete pur gestendo i loro dati separatamente.Questo viene fatto utilizzando connessioni diverse sulla stessa porta, ognuna identificata da una combinazione univoca di indirizzi IP e numeri di porta.

UDP supporta il multiplexing della porta limitata

UDP supporta anche il multiplexing di porta utilizzando una combinazione univoca di indirizzi IP e numeri di porta.

Tuttavia, a causa della sua natura apolida, l'UDP è spesso utilizzato per comunicazioni più semplici e più veloci come lo streaming live e i giochi online.

9. Vulnerabilità di sicurezza

La vulnerabilità di TCP agli attacchi di alluvione Syn

Il TCP può essere vulnerabile agli attacchi di alluvione SYN, in cui un utente malintenzionato invia numerose richieste di syn (sincronizzazione) a un server senza completare il processo a tre vie di stretta di mano.Ciò può portare al sovraccarico del server poiché le risorse sono allocate per connessioni a mezzo apertura, causando potenzialmente arresti anomali del server o non risparmio e interrompendo le connessioni legittime.

Per contrastare questi attacchi, TCP può implementare i cookie SYN per verificare le richieste di connessione senza allocare le risorse e l'uso della limitazione della tariffa per controllare le tariffe delle richieste in arrivo e mitigare l'impatto degli attacchi di inondazione Syn.

La vulnerabilità di UDP agli attacchi DDoS

UDP può essere vulnerabile a Attacchi di negazione distribuita del servizio (DDoS) che sfruttano la sua mancanza di stabilimento di connessione.In tali attacchi, gli aggressori inondano un server con un volume elevato di pacchetti UDP da più fonti, causando congestione della rete o interruzioni del servizio.

Per proteggere da questi attacchi, i servizi basati su UDP possono implementare la limitazione delle tariffe, il filtraggio e il blocco IP per gestire il traffico in arrivo e bloccare fonti dannose.I firewall e i sistemi di rilevamento delle intrusioni possono monitorare i modelli di traffico, rilevare anomalie e fornire avvertimenti precoci per aiutare a rispondere a potenziali attacchi.

10. multicasting e trasmissione

TCP funziona per la comunicazione individuale

TCP) non è l'opzione migliore per il multicast.La sua natura e requisito orientato alla connessione per i riconoscimenti lo rendono più adatto alla comunicazione individuale piuttosto che agli scenari uno-a-many.

UDP è progettato per il multicast

La natura senza connessione di UDP e il trasferimento di dati efficiente gli consentono di gestire la comunicazione uno-a-molti in modo abbastanza efficace, rendendola una scelta ideale per i dati di trasmissione o multicasting per più destinatari.

11. Testamento

TCP ha un'intestazione a lunghezza variabile

Le intestazioni a lunghezza variabile di TCP contengono campi che forniscono informazioni per il controllo del flusso, il rilevamento degli errori e l'ordine dei pacchetti di dati adeguati durante la trasmissione.I campi chiave nelle intestazioni TCP includono.

• Sequenza e numeri di riconoscimento per il monitoraggio dei pacchetti di dati.
• Flag come SYN, ACK e FIN per la gestione della configurazione e della risoluzione della connessione.
• Dimensione massima del segmento (MSS) e ridimensionamento della finestra per ottimizzare i trasferimenti di dati.

UDP ha un'intestazione a lunghezza fissa

Le intestazioni UDP sono più semplici delle intestazioni TCP, sottolineando la velocità rispetto all'affidabilità.L'intestazione contiene quattro campi principali:

• porta di origine e porta di destinazione per identificare gli endpoint di comunicazione.
• Lunghezza per specificare la dimensione del pacchetto.
• Controllo per rilevare errori durante la trasmissione, ma in genere facoltativo.