為什麼UDP有時比TCP更有優勢

隨著網路技術飛速發展，網速已不再是傳輸的瓶頸，udp協議以其簡單、傳輸快的優勢，在越來越多場景下取代了tcp，如網頁瀏覽、流**、實時遊戲、物聯網。

cdn服務商akamai（nasdaq: akam）報告從2023年到2023年7年時間，各個國家網路平均速率由1.5mbps提公升為5.1mbps，網速提公升近4倍。

網路環境變好，網路傳輸的延遲、穩定性也隨之改善，udp的丟包率低於5%，如果再使用應用層重傳，能夠完全確保傳輸的可靠性。

為了提公升瀏覽速度，google基於tcp提出了spdy協議以及http/2。google在chrome上實驗基於udp的quic協議，傳輸速率減少到100ms以內。

google採用quic後連線速率能有效提公升75%。

google搜尋採用quic後頁面載入效能提公升3%。

youtube採用quic後重新緩衝次數減少了30%。

tcp為了實現網路通訊的可靠性

，使用了

複雜的擁塞控制演算法

，建立了繁瑣的握手過程以及重傳策略。由於tcp內建在

系統協議棧

中，極難對其進行改進。

4.1 網頁瀏覽

使用udp協議有

三個優點：

4.2 流**

採用tcp，一旦發生丟包，tcp會將後續包快取起來，等前面的包重傳並接收到後再繼續傳送，延遲會越來越大。

基於udp的協議如webrtc是極佳的選擇。

4.3 實時遊戲

對實時要求較為嚴格的情況下，採用自定義的可靠udp協議，比如enet、raknet（使用者有sony online game、minecraft）等，

自定義重傳策略

，能夠把丟包產生的延遲降到最低，儘量減少網路問題對遊戲性造成的影響。

採用udp的經典遊戲如fps遊戲quake、cs，著名的遊戲引擎unity3d採用的也是raknet。

4.4 物聯網

2023年google旗下的nest建立thread group，推出了物聯網通訊協議thread，完善物聯網通訊。

採用udp有3個關鍵點：

如今全球將近50%的人都在使用網際網路，人們不斷的追求更快、更好的服務，一切都在變化，在越來越多的領域，udp將會搶占tcp的主導地位。

附：tcp和udp的區別

tcp(傳輸控制協議)：

1)提供ip環境下的資料可靠傳輸(一台計算機發出的位元組流會無差錯的發往網路上的其他計算機，而且計算機a接收資料報的時候，也會向計算機b回發資料報，這也會產生部分通訊量)，全雙工操作(資料在兩個方向上能同時傳遞)，多路復用服務，是面向連線，端到端的傳輸

，提供超時重發，丟棄重複資料，檢驗資料

，流量控制等功能

2)面向連線：正式通訊前必須要與對方建立連線。事先為所傳送的資料開闢出連線好的通道，然後再進行資料傳送，像打**。

3)tcp支援的應用協議：telnet(遠端登入)、ftp(檔案傳輸協議)、smtp(簡單郵件傳輸協議)。tcp用於傳輸資料量大，可靠性要求高的應用。

udp(使用者資料報協議，user data protocol)

1)udp是非連線的(正式通訊前不必與對方建立連線，不管對方狀態就直接傳送，像簡訊，qq。因而傳輸速度快)，不能提供可靠性、流控、超時重發功能。它是乙個簡單的面向資料報的運輸層協議，只是把應用程式傳給ip層的資料報傳送出去，但是並不能保證它們能到達目的地

。udp用於一次只傳送少量資料，可靠性要求低、傳輸經濟等特點。

2) udp支援的應用協議：nfs(網路檔案系統)、snmp(簡單網路管理系統)、dns(主網域名稱稱系統)、tftp(通用檔案傳輸協議)等。

總結：tcp：面向連線、傳輸可靠(保證資料正確性,保證資料順序)、用於傳輸大量資料(流模式)、速度慢，建立連線需要開銷較多(時間，系統資源)。

udp：面向非連線、傳輸不可靠、用於傳輸少量資料(資料報模式)、速度快。

聯絡：都是工作在傳輸層的協議

簡單來講，要使用udp來構建可靠的面向連線的資料傳輸，就要實現類似於tcp協議的超時重傳，有序接受，應答確認，滑動視窗流量控制等機制，等於說要在傳輸層的上一層（或者直接在

應用層）實現tcp協議的可靠資料傳輸機制，比如使用udp資料報+序列號，udp資料報+時間戳等方法，

在伺服器端進行應答確認機制，這樣就會保證不可靠的udp協議進行可靠的資料傳輸，不過這好像也是乙個難題！

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