傳輸協定是維持正常資料傳輸的基礎。 TCP（傳輸控制協定）和UDP（用戶資料報協定）是最常見的協定。
無論是瀏覽網頁、觀看串流媒體，還是使用VPN，傳輸協定的選擇將直接影響速度、可靠性和安全性。
本文將說明TCP vs UDP的工作原理、優缺點、應用場景，提供簡單易懂、全面的技術知識。
TCP 和 UDP 差異為何
TCP和UDP都用於跨網路傳輸數據，但它們的設計目的不同，適用於各種場景。
1. TCP 與 UDP：連線方法
- TCP：TCP是面向連線的，這意味著它在資料傳輸開始之前建立可靠的連線。
- UDP：UDP是無連線的，即發送資料時不建立正式的連線。
2. 可靠性
- TCP：TCP 透過重傳遺失的資料包、對無序資料包重新排序以及透過確認 (ACK) 確認資料傳輸來確保資料傳輸。
- UDP：UDP 不檢查資料包是否已送達或是否以正確順序送達。
3. TCP vs UDP：速度和延遲
- TCP：由於連線建立、錯誤檢查和重傳而較慢。
- UDP：更快，因為它跳過連接設定、確認和重傳。
4. 資料傳輸
- TCP：資料以流的形式傳輸，這表示資料在目的地被分成資料包、編號並以正確的順序重新組裝。
- UDP：資料以單獨的資料包（資料報）形式發送，每個資料包獨立於其他資料包。
5. 表頭尺寸
- TCP：報頭很大（20位元組或更多），包括序號、確認和錯誤檢查欄位。
- UDP：報頭很小（8位元組），使其輕量且有效率。
6. 使用範圍
- TCP：網頁瀏覽（HTTP/HTTPS）、檔案傳輸（FTP）、電子郵件（SMTP、IMAP、POP3）、遠端存取（SSH、Telnet）、資料庫通訊。
- UDP：線上遊戲、視訊串流、IP 語音 (VoIP)、DNS 查找、體育直播。
7. TCP vs UDP：組播和廣播支持
- TCP：不支援多播或廣播。它是為一對一通訊而設計的。
- UDP：支援組播和廣播，適合同時向多個接收者發送資料。
8. 擁塞控制
- TCP：實現擁塞控制，防止網路過載，並根據網路情況調整資料流量。
- UDP：網路流量較大時，缺乏壅塞控制會導致丟包。
TCP 與 UDP：匯總表
| 特徵 | UDP | TCP |
|---|---|---|
| 聯繫 | 無連接 | 面向連線 |
| 可靠性 | 不可靠，不承認 | 可靠，有致謝 |
| 速度 | 快點 | 慢點 |
| 開賣 | 最小 | 更高 |
| 使用案例 | 即時應用程式、串流媒體、遊戲 | 文件傳輸、網頁瀏覽 |
| 命令 | 可能會無序到達 | 確保訂單交付 |
| 錯誤處理 | 僅進行基本錯誤檢查 | 處理錯誤和重傳 |
什麼是TCP？
TCP是傳輸控制協定的縮寫，是網際網路協定族的基礎。它確保您的電子郵件、網頁和文件完好無損地到達目的地。以下我們詳細全面的了解一下什麼是TCP。
假設您正在發送資料包，並希望它完整且正確地到達收件人處。 TCP 對 Internet 上的資料執行下列操作：
- 它在資料傳輸開始之前在設備之間建立安全連接。
- 它將資料分成可管理的區塊（稱為資料包）。
- 它追蹤並確保每個資料包的傳送，甚至在丟失時重新傳輸它。
TCP如何運作？
1. 連線建立：TCP以一個稱為三向握手的過程開始：
- SYN：發送方表示其開始通訊的意圖。
- SYN-ACK：接收器確認並發出訊號表示已準備好。
- ACK：發送方確認確認，連線建立。
2. 資料傳輸：TCP 將大量資料分成資料包，每個資料包編號以便於重組。當資料包透過網路傳輸時，TCP 確保它們以正確的順序到達目的地。如果封包遺失，TCP 會重新傳輸它。
3. 錯誤檢查：TCP使用校驗和偵測傳輸錯誤。它會向發送方傳回一條確認訊息 (ACK) 以確認收到。
4. 流量控制：為了避免接收方不堪重負，TCP使用滑動視窗機制來調整資料流的速率。
5. 連接終止：當傳輸完成後，TCP使用四步驟握手來安全地關閉連接，確保所有資料都已傳輸完畢。
為什麼 TCP 很重要？
- 可靠性：TCP 保證您的資料完整且依序到達。
- 廣泛使用：TCP 為大多數 Internet 應用程式提供支持，從瀏覽網站 (HTTP/HTTPS) 到發送電子郵件 (SMTP) 和下載檔案 (FTP)。
- 錯誤管理：它檢測並糾正錯誤，確保資料完整性。
TCP的應用
你每天都在不知不覺中與TCP交互，例如：
- 網頁瀏覽：透過 HTTP/HTTPS 造訪網站。
- 電子郵件：透過 SMTP 或 IMAP 等協定傳送和接收訊息。
- 檔案傳輸：透過 FTP 可靠地共享檔案。
- 串流媒體和遊戲：為即時互動提供穩定的連接。
什麼是UDP？
UDP（用戶資料報協議）是網際網路協定（IP）套件中的核心協議，主要用於透過網路在裝置之間傳輸資料。
UDP的主要特點
- 無連線協定：UDP在傳輸資料之前並不在發送方和接收方之間建立正式的連線。相反，它獨立發送資料包。這使得 UDP 更快，因為它消除了連接設定的需要。
- 無確認或重傳：如果封包遺失或亂序到達，UDP 不會嘗試重傳封包。
- 低延遲：由於沒有連線建立、確認或重傳，UDP 減少了資料傳輸的延遲。
- 最小開銷：UDP 標頭只有 8 個位元組長。這種最小的開銷減少了處理和傳輸時間，使其成為一個輕量級協定。
- 支援廣播和群播：UDP 支援一次向多個接收者發送資料。
UDP 是如何運作的？
1. 資料包結構：每個UDP資料包或資料封包由以下部分組成：
- 來源連接埠：標識發送應用程式。
- 目標連接埠：標識接收應用程式。
- 長度：指定資料報的大小。
校驗和：幫助偵測資料中的錯誤。
2. 傳輸過程
- 數據被分成更小的單元。
- 每個資料封包獨立傳送到目的地，不保證傳送或正確的順序。
- 接收方在資料封包到達時進行處理，無論順序或完整性為何。
什麼時候適合使用UDP？
UDP 最適合快速資料傳輸比確保資料包到達目的地更重要的應用程式。一些常見用途包括：
- 即時串流媒體：YouTube 直播和線上廣播等服務使用 UDP 來最大限度地減少緩衝並提供流暢的串流媒體。
- 視訊會議：Zoom 和 Skype 等平台依靠 UDP 來減少延遲。
- 線上遊戲：UDP 用於多人遊戲，以確保快速資料傳輸，即使在遊戲過程中某些資料包遺失也是如此。
- VoIP（IP 語音）：WhatsApp 和 Skype 等應用程式使用 UDP 提供流暢、即時的語音通話。
- DNS 查詢：網域名稱系統(DNS) 使用 UDP 進行快速查詢回應事務，進而加快網站尋找速度。
UDP 的缺點
- 不可靠：由於 UDP 不保證傳送，因此資料包可能會遺失且順序不正確。
- 無擁塞控制：UDP 不管理網路擁塞，這可能會導致在高流量期間丟包。
- 無內建安全性：UDP不提供加密等安全功能，因此應用程式必須實施額外的安全措施。
TCP 與 UDP 哪個協定比較好？
對於 TCP 或 UDP 哪個協定更好的問題，沒有唯一的答案。每個協議都是針對不同的目的而設計的，最佳選擇取決於特定應用的要求。您可以根據您的需求進行選擇。
如果符合以下條件，請選擇 TCP：
- 您需要有保證的交貨。
- 資料順序和完整性至關重要。
- 您的應用程式需要可靠的、基於會話的通訊。
若符合以下條件，請選擇 UDP：
- 速度比可靠性更重要。
- 偶爾丟包是可以接受的。
- 您正在開發一個即時、低延遲的應用程式。
VPN 使用哪種協定？
使用 VPN 時，協定在確定連線的速度、安全性和可靠性方面起著至關重要的作用。大多數 VPN 使用兩種傳輸協定：TCP 和 UDP。
UDP 是大多數 VPN（包括閃連 VPN）的預設協議，因為它優先考慮速度和低延遲。但是，UDP 不保證資料包的傳送或順序。 TCP注重資料的準確性和可靠性。它確保所有資料包均按正確的順序傳送和重新組裝。
閃連 VPN 預設使用 UDP，以確保使用者獲得快速體驗。然而，它提供了切換到 TCP 的靈活性。您可以在觀看 Netflix 和 TikTok 等串流媒體時體驗流暢清晰的視頻，並在傳輸大文件或瀏覽網頁時獲得穩定的網絡。
這種適應性使閃連 VPN能夠兼具兩全其美的優點，使其成為任何場景的絕佳選擇。立即下載並免費獲得 7 天。
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結論
無論是要求資料完整性的TCP，或是追求高速度的UDP，兩者都有各自的優勢。您可以根據內容選擇最適合您的網路協定。
