tcp和udp的区别和使用场景

tcp和udp的区别和使用场景，传输层的两个协议—— TCP和UDP有各自的应用场景。

TCP为应用层协议提供可靠传输，发送端按顺序发送，接收端按顺序接收，其间如果发生丢包、乱序由TCP负责重传和排序。下面是TCP的应用场景。

(1)客户端程序和服务器端程序需要多次交互才能实现应用程序的功能。例如，接收电子邮件使用的是POP3，发送电子邮件使用的是SMTP，传输文件使用的是FTP，在传输层使用的是TCP。

(2)应用程序传输的文件需要分段传输，例如，使用浏览器访问网页，网页中的图片和HTML文件需要分段后发送给浏览器;又如使用QQ传文件，在传输层也是选用TCP。

如果需要将发送的内容分成多个数据包发送，这就要求在传输层使用TCP在发送方和接收方建立连接，实现可靠传输、流量控制和避免拥塞。

例如，从网络中下载一个500MB的电影或下载一个200MB的软件，这么大的文件需要拆分成多个数据包发送，发送过程需要持续几分钟或几十分钟。在此期间，发送方将要发送的内容一边发送一边放到缓存中，将缓存中的内容分成多个数据包，并进行编号，按顺序发送。这就需要在发送方和接收方建立连接，协商通信过程的一些参数(如一个数据包最大有多少字节等)。

如果网络不稳定造成某个数据包丢失，发送方必须重新发送丢失的数据包，否则就会造成接收到的文件不完整，这就需要TCP能够实现可靠传输。如果发送方发送速度太快，接收方来不及处理，接收方还会通知发送方降低发送速度，甚至停止发送。

TCP还能实现流量控制，因为Internet中的流量不固定，流量过高时会造成网络拥塞(这一点很好理解，就像城市上下班高峰时的交通堵塞一样)，在整个传输过程中，发送方要一直探测网络是否拥塞来调整发送速度。TCP还有拥塞避免机制。

发送方的发送速度由网络是否拥塞和接收方接收速度两个因素控制，哪个速度低，就用哪个速度发送，如图所示。

图 TCP示意图

有些应用程序通信使用TCP就显得效率低了。例如，有些应用的客户端只需向服务器端发送一个请求报文，服务器端返回一个响应报文就可以完成其功能。这类应用如果使用TCP发送3个数据包建立连接，再发送4个数据包释放连接，只为了发送一个报文，就很不值得，这时干脆让应用程序直接发送。如果丢包了，应用程序再发送一遍即可。这类应用，在传输层就使用 UDP。

UDP的应用场景如下。

(1)客户端程序和服务器端程序通信，应用程序发送的数据包不需要分段。如域名解析，DNS协议使用的就是传输层的UDP，客户端向DNS服务器发送一个报文请求解析某个网站的域名，DNS服务器将解析的结果通过一个报文返回给客户端。

(2)实时通信。这类如QQ或微信语音聊天，或视频聊天的应用，发送方和接收方需要实时交互，也就是不允许较长延迟，即便有几句话因为网络堵塞没听清，也不允许使用TCP等待丢失的报文，等待的时间太长了，就不能愉快地聊天了。

(3)多播或广播通信。如学校多媒体机房，老师的计算机屏幕需要分享给教室里的学生计算机，在老师的计算机上安装多媒体教室服务器端软件，在学生的计算机上安装多媒体教室客户端软件，老师的计算机使用多播地址或广播地址发送报文，学生的计算机都能收到。这类应用在传输层使用UDP。

知道了传输层两个协议的特点和应用场景，就很容易判断某个应用层协议在传输层使用什么协议了。现在判断一下，QQ聊天在传输层使用的是什么协议，QQ传文件在传输层使用的是什么协议?

如果使用QQ给好友传输文件，这个过程会持续几分钟至几十分钟，肯定不是使用一个数据包就能把文件传输完的，需要将要传输的文件分段传输。在传输文件之前需要建立会话，在传输过程中实现可靠传输、流量控制、避免拥塞等，这些功能需要在传输层使用TCP来实现。

使用QQ聊天，通常一次输入的聊天内容不会有太多文字，使用一个数据包就能把聊天内容发送出去，并且聊完第一句，也不定什么时候聊第二句，发送数据不是持续的，发送QQ聊天的内容在传输层使用UDP。

可见根据通信的特点，一个应用程序通信可以在传输层选择不同的协议。

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