Transmission Control Protocol ja User Datagram Protocol ovat kaksi siirtokerroksen protokollaa, joita käytetään laajalti Internet-protokollan kanssa. Protokolla on joukko menettelyjä ja sääntöjä, joita kaksi tietokonetta noudattavat ymmärtääkseen toisiaan ja vaihtaakseen tietoja. Vaikka TCP on näistä kahdesta yleisimmin käytetty protokolla, UDP on joissain tilanteissa hyödyllisempi.
Yleiset tulokset
TCP
- Varmistaa, että tiedot saapuvat lähetettyinä.
- Tietovirtojen virhetarkistukset.
- 20 tavun otsikko mahdollistaa valinnaisen 40 tavun funktiodatan.
- Hitaampi kuin UDP.
- Paras sovelluksille, jotka vaativat luotettavuutta.
UDP
- Tietojen saapumisesta ei ole takeita.
- Virheentarkistusta ei tarjota.
- 8-tavuinen otsikko sallii vain pakolliset toimintotiedot.
- Nopeampi kuin TCP.
- Paras sovelluksille, jotka vaativat nopeutta.
Molemmat protokollat lähettävät dataa paketteina Internetin kautta. Näistä kahdesta TCP on yhteyssuuntautunut. Kun yhteys on muodostettu, tiedot kulkevat kahteen suuntaan. UDP on yksinkertaisempi protokolla, jolla ei ole yhteyttä. TCP on kestävämpi kuin UDP. Se tarjoaa virheenkorjaustoiminnot ja korkean luotettavuuden. UDP on nopeampi kuin TCP, pääasiassa koska se ei tarjoa virheenkorjausta. Lisäksi TCP tarjoaa vuonhallinnan, kun taas UDP:llä ei ole vaihtoehtoa vuon hallintaan.
Paras luotettavuuden kannalta: TCP
TCP
- Taattu tiedon toimitus.
- Seuraa datapaketteja.
- Tarkistaa paketit virheiden varalta.
- Tehon ohjaus.
- 20-tavuiset otsikot, joissa on vaihtoehto lisää.
UDP
- Ei toimitustakuuta.
- Paketit voivat kadota.
- Ei virtauksen säätöä.
- Otsikot on rajoitettu 8 tavuun.
TCP takaa tiedon toimituksen vastaanottajalle. Jos tiedot katoavat, TCP palauttaa kadonneet tiedot ja lähettää ne uudelleen. Tätä varten TCP seuraa datapaketteja ja tarkistaa paketit virheiden varalta. UDP ei takaa tietojen toimittamista. Lisäksi UDP-paketit voivat kadota tai vaurioitua kuljetuksen aikana. Sekä TCP että UDP käyttävät otsikoita osana viestidatan pakkaamista verkkoyhteyksien kautta lähetettäväksi. Koska TCP on kahdesta protokollasta vankempi, otsikko on 20 tavua suurempi, ja siinä on mahdollisuus lisätiedoille, kun taas UDP-otsikot on rajoitettu 8 tavuun.
Paras nopeudelle: UDP
TCP
- Hidas, koska se suorittaa monia toimintoja.
UDP
- Nopea, koska se tarjoaa rajoitetusti toimintoja.
Vaikka TCP on luotettava, se on hitaampi kuin UDP, pääasiassa siksi, että se suorittaa enemmän toimintoja. Loppukäyttäjät, jotka tarvitsevat suurinta mahdollista nopeutta, kuten pelaajat ja videon parissa työskentelevät, hyötyvät UDP:stä.
Paras käytettäväksi: Riippuu käytöstä
TCP
- Paras verkkoon, tiedostojen siirtoon, sähköpostiin ja suojattuun kuoreen.
UDP
- Paras VPN-verkkoihin, videoiden suoratoistoon, VoIP:iin, suoriin lähetyksiin ja verkkopelaamiseen.
Koska TCP on luotettava, se on paras tilanteissa, jotka vaativat suurta luotettavuutta, mutta eivät vaadi nopeutta, kuten verkko, sähköposti ja FTP. UDP:n nopeus tekee siitä parhaiten sopivan verkkopelaamiseen, suoriin lähetyksiin, VPN-tunnelointiin ja videoiden suoratoistoon.
TCP-otsikon muoto
Jokaisessa TCP-otsikossa on 10 pakollista kenttää, joiden yhteiskoko on 20 tavua (160 bittiä). Se voi valinnaisesti sisältää ylimääräisen tietokentän, jonka koko on enintään 40 tavua.
- Lähteen TCP-portin numero (2 tavua tai 16 bittiä): Lähteen TCP-portin numero edustaa lähettävää laitetta.
- Kohde-TCP-portin numero (2 tavua tai 16 bittiä): Kohde-TCP-portin numero on vastaanottavan laitteen viestinnän päätepiste.
- Sarjanumero (4 tavua tai 32 bittiä): Viestien lähettäjät käyttävät peräkkäisiä numeroita viestiryhmän järjestyksen merkitsemiseen.
- Varmistusnumero (4 tavua tai 32 bittiä): sekä lähettäjät että vastaanottajat käyttävät kuittausta numerot -kenttä ilmoittaaksesi äskettäin vastaanotettujen tai lähetettävien viestien seurantanumerot.
- TCP-tietojen siirtymä (4 bittiä): Data offset -kenttä tallentaa TCP-otsikon kokonaiskoon neljän tavun kerrannaisina. Otsikon, joka ei käytä valinnaista TCP-kenttää, datasiirtymä on 5 (joka tarkoittaa 20 tavua), kun taas otsikossa, joka käyttää valinnaista kenttää, jonka enimmäiskoko on 15 (joka tarkoittaa 60 tavua).
- Varatut tiedot (3 bittiä): TCP-otsikoiden varatun datan arvo on aina nolla. Tämä kenttä kohdistaa otsikon kokonaiskoon neljän tavun kerrannaiseksi, mikä on tärkeää tietokoneen tietojenkäsittelyn tehokkuuden kannalta.
- Ohjausliput (enintään 9 bittiä): TCP käyttää kuuden vakio- ja kolmen laajennetun ohjauslipun sarjaa – jokainen yksittäinen bitti, joka edustaa On- tai Off-asetta – ohjatakseen tietovirtaa tietyissä tilanteissa.
- Ikkunan koko (2 tavua tai 16 bittiä): TCP-lähettäjät käyttävät numeroa, jota kutsutaan ikkunan kooksi, hallita, kuinka paljon dataa he lähettävät vastaanottajalle ennen vastaanottokuittauksen pyytämistä. Jos ikkuna on liian pieni, verkon tiedonsiirto on tarpeettoman hidasta. Jos ikkuna on liian suuri, verkkoyhteys voi kyllästyä tai vastaanotin ei pysty käsittelemään saapuvaa dataa tarpeeksi nopeasti, mikä johtaa hitaaseen suorituskykyyn. Protokollaan sisäänrakennetut ikkuna-algoritmit laskevat dynaamisesti kokoarvot ja käyttävät tätä kenttää TCP-otsikoiden kanssa koordinoidakseen muutoksia lähettäjien ja vastaanottajien välillä.
- TCP-tarkistussumma (2 tavua tai 16 bittiä): Protokollan lähettäjä luo TCP-otsikon tarkistussumman matemaattisena tekniikkana, joka auttaa vastaanottajaa havaitsemaan vioittuneet tai peukaloidut viestit.
- Kiireellinen osoitin (2 tavua tai 16 bittiä): Kiireellinen osoitinkenttä asetetaan usein nollaan ja jätetään huomioimatta, mutta yhdessä tarkistuslipun kanssa sitä voidaan käyttää datasiirtymänä viestin alijoukon merkitsemiseksi prioriteettikäsittelyksi.
- TCP valinnaiset tiedot (0–40 tavua): Valinnaisten TCP-tietojen käyttö sisältää tuen erityisille kuittaus- ja ikkunan skaalausalgoritmeille.
UDP-otsikon muoto
Koska UDP:llä on rajoitettu kapasiteetti verrattuna TCP:hen, otsikot ovat pienempiä. UDP-otsikko sisältää 8 tavua, jotka on jaettu seuraaviin neljään pakolliseen kenttään:
- Lähde UDP-portin numero (2 tavua): Lähteen UDP-portin numero edustaa lähettävää laitetta.
- Kohde UDP-portin numero (2 tavua): Kohde-UDP-portin numero on vastaanottavan laitteen viestinnän päätepiste.
- Tietojen pituus (2 tavua): UDP:n pituuskenttä edustaa kunkin datagrammin kokonaiskokoa, mukaan lukien otsikko ja tiedot. Tämän kentän arvo vaihtelee vähintään 8 tavusta (vaadittava otsikon koko) yli 65 000 tavuun.
- UDP-tarkistussumma (2 tavua): TCP:n tapaan UDP-tarkistussumma sallii vastaanottajien tarkistaa saapuvan datan viestin vaurioituneiden bittien varalta.
Lopullinen tuomio
On syytä, miksi TCP on laajimmin käytetty protokolla. Se on vankka ja luotettava ja takaa, että tiedot vastaanotetaan täsmälleen sellaisina kuin ne on lähetetty. Virhetarkistettu tiedonkulku voi hidastaa sitä hieman, mutta useimmissa tapauksissa viive ei ole kaupan katkaisija. Aika, jolloin UDP loistaa kirkkaammin kuin TCP, on silloin, kun nopeus on tärkeintä, kuten suoratoistaessa videoita, VPN:itä tai online-pelaamista.