Giao thức TCP/UDP Là gì? TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) Là những trụ cột nền tảng của internet, cho phép các loại thông tin, dữ liệu truyền qua lại hàng ngày với hàng tỷ byte mỗi giây.
Dữ liệu khác nhau từ nguồn mạng đến đích. TCP đáng tin cậy hơn, trong khi UDP ưu tiên tốc độ và hiệu quả. Bài viết này Thuê Cloud sẽ giải thích hoạt động của hai giao thức và trình bày chi tiết về các điểm khác biệt quan trọng trong bài Giao thức TCP/UDP Là gì? Xem chi tiết ngay sau đây.
TCP là gì?
Giao thức TCP/UDP Là gì? TCP (Transmission Control Protocol) Được định nghĩa là giao thức truyền thông hướng kết nối cho phép các thiết bị và ứng dụng máy tính. Gửi dữ liệu qua mạng và xác minh việc gửi dữ liệu. Tạo thành một trong những trụ cột quan trọng của internet toàn cầu.
Các chương trình truyền thông và thiết bị máy tính sử dụng TCP để trao đổi thông điệp qua mạng. Nhiệm vụ của giao thức này là mang các tập tin qua Internet. Đảm bảo chuyển phát thành công các thông điệp và dữ liệu qua các mạng.
Trước khi có thể gửi bất kỳ dữ liệu nào, máy khách và máy chủ phải thiết lập kết nối. Máy chủ phải tích cực lắng nghe các yêu cầu của máy khách bất cứ khi nào kết nối được thiết lập. Giao thức TCP dựa trên kết nối. Để tạo và duy trì kết nối giữa người nhận và người gửi trong khi dữ liệu được truyền giữa chúng. Do đó, bất kỳ thông tin nào truyền qua internet đều được đảm bảo đến nơi không bị thay đổi.
Chính vì thế TCP là một trong những giao thức phổ biến nhất được sử dụng cho các mạng.
UDP là gì?
Giao thức TCP/UDP Là gì? UDP (User Datagram Protocol) là một giao thức truyền thông hướng thông báo cho phép các thiết bị máy tính và ứng dụng. Gửi dữ liệu qua mạng mà không cần xác minh việc gửi dữ liệu. Giao thức này phù hợp nhất với các hệ thống truyền thông và phát sóng thời gian thực.
Cũng như TCP, mục đích của nó là gửi và nhận thông tin. Vì vậy chức năng của nó tương tự như giao thức điều khiển truyền dẫn. Điểm khác biệt của UDP là nó không dựa trên kết nối. Trong trường hợp này, “không kết nối” đề cập đến thực tế là không có kết nối nào được thiết lập trước khi giao tiếp diễn ra.
Hơn nữa, nó không đảm bảo việc phân phối các gói dữ liệu từ máy chủ. Nó thường được gọi là giao thức “fire-and-forget”. Vì nó không quan tâm đến việc liệu máy khách có nhận được dữ liệu hay không.
Lý do. UDP nhanh hơn TCP vì nó không đảm bảo phân phối các gói như TCP.
Giao thức UDP không phù hợp để gửi thư điện tử, xem trang web hoặc tải xuống tệp. Tuy nhiên, nó chủ yếu được ưu tiên cho các ứng dụng thời gian thực như. Lưu lượng truy cập mạng phát sóng hoặc đa nhiệm. Các tính năng chính của UDP như sau:
- Nó thích ứng với các ứng dụng sử dụng nhiều băng thông có thể chịu được việc mất tệp.
- Sẽ có ít sự chậm trễ hơn trong việc truyền dữ liệu.
- Được sử dụng để gửi một số lượng lớn các gói tin cùng một lúc.
- Dễ bị mất dữ liệu hoặc dữ liệu tới không đủ.
Giao thức TCP/UDP Là gì – Tìm hiểu các điểm khác biệt chính
Cả hai giao thức đều có ưu và nhược điểm và ưu điểm lớn nhất của TCP là độ tin cậy cao. Điều này có thể được quy cho
Giao thức TCP/UDP Là gì? TCP hay UDP đáng tin cậy hơn
Giao thức điều khiển truyền dẫn dựa trên kết nối. Sẽ chỉ gửi dữ liệu cho những khách hàng đang lắng nghe nó.
TCP sử dụng cơ chế tuần tự để gửi dữ liệu theo đúng thứ tự. Điều này có nghĩa là hình ảnh, trang web, tệp dữ liệu và các loại thông tin khác được gửi qua giao thức này sẽ đến trong tình trạng nguyên vẹn.
TCP sử dụng các cơ chế kiểm soát luồng và tắc nghẽn. Để đảm bảo rằng dữ liệu không bị mất, bị hỏng, trùng lặp hoặc gửi không đúng thứ tự.
Ngược lại, giao thức UDP không đáng tin cậy. Kiến trúc của nó được thiết kế để liên tục gửi các gói dữ liệu đến một hoặc nhiều người dùng nhận. Mà không cần đợi trạng thái “Khách bấm mở” hoặc xác nhận. Trong điều kiện mạng khó khăn, TCP và UDP có thể dẫn đến mất gói. Sự khác biệt là TCP sẽ nhận ra sự mất mát và xác định gói bị mất để truyền lại thông tin. UDP không có cách nào để biết liệu các gói có bị mất trong quá trình truyền hay không. Điều này làm cho UDP kém tin cậy hơn, mặc dù giao thức làm việc hiệu quả.
TCP thúc đẩy kiểm soát luồng, trong khi UDP thì không
Kiểm soát luồng là một cơ chế mà máy chủ kiểm tra dung lượng của người nhận trước tiên. Để biết lượng dữ liệu có thể chấp nhận ở tốc độ nào. TCP thực hiện điều khiển luồng thông qua phương pháp cửa sổ trượt. Người nhận cho phép người gửi. Gửi dữ liệu đến khi đầy một cửa sổ trong cửa sổ trượt. Khi điều này xảy ra, người gửi phải đợi cho đến khi người nhận làm rõ. Rằng có vi trí lớn hơn để lưu trữ.
TCP sử dụng thông tin điều khiển luồng để hiệu chỉnh tốc độ truyền dữ liệu. Tùy thuộc vào máy chủ của người nhận. TCP có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của các gói dữ liệu và tránh làm người nhận quá tải. Tuy nhiên. Điều này cũng có nghĩa là máy chủ sẽ đợi thông tin điều khiển luồng trước khi gửi gói. Khiến TCP chậm hơn và kém hiệu quả hơn.
UDP không sử dụng bất kỳ kỹ thuật điều khiển luồng nào. Nó gửi dữ liệu với tốc độ phù hợp nhất với máy chủ ban đầu và kết quả là một máy chủ mạnh mẽ. Có thể tấn công thiết bị nhận bằng nhiều luồng dữ liệu liên tiếp. Các tổ chức có thể triển khai các bộ định tuyến, để can thiệp vào các luồng dữ liệu UDP và hiệu chỉnh tốc độ gửi các gói dữ liệu thông qua các chính sách kiểm soát lưu lượng. Khi UDP gửi dữ liệu quá nhanh và người nhận bị quá tải. Khiến thất lạc các gói dữ liệu mà người nhận không thể chấp nhận.
UDP không kiểm soát tắc nghẽn, trong khi TCP thực hiện các thuật toán tránh tắc nghẽn
Trong điều khiển luồng, TCP điều chỉnh việc truyền dữ liệu theo kích thước cửa sổ chấp nhận. Ở đây, TCP tính đến khả năng của cơ sở hạ tầng mạng. Do đó, điều quan trọng là phải hiệu chỉnh tốc độ truyền đến mức có thể chấp nhận được đối với mạng. TCP cho phép điều này thông qua các thuật toán và chính sách tránh tắc nghẽn.
Additive-increase/multiplicative-decrease (AIMD) là một trong những thuật toán chính được sử dụng. Nó kết hợp sự tăng trưởng tuyến tính của cửa sổ tắc nghẽn và giảm theo cấp số nhân để ngăn lưu lượng mạng, tích lũy thành một quy trình rất phức tạp nhưng hiệu quả. TCP sẽ đợi một đường dẫn mạng bị tắc nghẽn được giải tỏa và sau đó tiếp tục truyền, đảm bảo không làm mất các gói dữ liệu.
Việc kiểm soát tắc nghẽn là lý do chính khiến TCP tiêu thụ nhiều tài nguyên máy tính. Giao thức TCP có thể sử dụng hơn 10 cơ chế tránh tắc nghẽn, tùy thuộc vào cấu hình mạng. Điều này có thể bao gồm TCP Tahoe (reestablishes a connection with a slow start when a data loss occurs). TCP Reno (initiates fast retransmission for post-congestion recovery) và một số kết nối khác.
Ngược lại, UDP không có cách nào để kiểm soát tắc nghẽn mạng. Nếu có quá nhiều lưu lượng truy cập trên đường dẫn. UDP sẽ loại bỏ các gói đang chờ trong hàng tiếp theo và gửi những gói còn lại. Các tổ chức có thể sử dụng một bộ định tuyến được cấu hình đặc biệt để bảo vệ các gói bị mất. Nhưng khả năng này không phải là vốn có của giao thức UDP người dùng.
UDP nhanh hơn và hiệu quả hơn giao thức TCP
Một trong những lý do chính khiến UDP trở nên phổ biến, bất chấp những sai sót nội tại của nó, là tốc độ và hiệu quả của nó. Giao thức UDP không cần kết nối được thiết lập để bắt đầu gửi gói. Do đó, nó tiết kiệm thời gian được yêu cầu để bật máy chủ và đặt nó ở trạng thái “mở thụ động”. Nó cho phép truyền dữ liệu bắt đầu nhanh hơn mà không bị chậm trễ hoặc kéo dài thời gian. Cũng không cần đặt các gói theo thứ tự hoặc gửi và nhận xác nhận, tiết kiệm thời gian.
Ngoài độ trễ, UDP cũng hiệu quả hơn về băng thông. Khi dữ liệu được chuyển từ máy chủ sang máy khách. TCP tham gia vào nhiều cơ chế kiểm tra lỗi. Quy trình xác nhận và các biện pháp sắp xếp thứ tự chiếm nhiều băng thông. Ngược lại, UDP nhanh chóng nhận luồng dữ liệu từ vị trí máy tính này sang vị trí máy tính khác. Mà không cần kiểm tra và cân bằng nhiều. Điều này làm cho nó phù hợp với các mạng hiệu suất thấp, thiết bị di động và các điều kiện kết nối khác. Mà tài nguyên có thể không sẵn có.
Giao thức TCP chậm hơn UDP và tốn nhiều tài nguyên hơn. Nếu một chuỗi dữ liệu bị hỏng, TCP sẽ khởi động lại toàn bộ kết nối. Yêu cầu máy chủ gửi và nhận xác nhận, thiết lập kết nối ba bước, v.v. UDP chỉ cần loại bỏ gói bị mất hoặc bị hỏng và sau đó chuyển sang bước tiếp theo. Khiến UDP hiệu quả hơn đáng kể.
Giao thức TCP tận dụng nhiều cơ chế kiểm tra lỗi hơn UDP
Giao thức TCP sử dụng 3 cơ chế khác nhau để kiểm tra lỗi và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu tại thời điểm gửi. Điều này làm cho nó có độ tin cậy cao. TCP kiểm tra lỗi bằng cách:
- Hạn chế kết nối sau khoảng thời gian chờ. Kết nối có khoảng thời gian chờ được chỉ định. Nếu máy chủ hoặc máy khách không nhận được thông báo xác nhận trong khoảng thời gian này. Kết nối sẽ đóng và phải được thiết lập lại trước khi bạn có thể truyền dữ liệu.
- Bao gồm 1 trường tổng kiểm tra trong tiêu đề. Các gói dữ liệu bao gồm giá trị 16 bit trong tiêu đề, được gọi là trường tổng kiểm tra. TCP tổng kiểm tra cho mọi phân đoạn dữ liệu mà nó đánh giá tính toàn vẹn trong quá trình truyền.
- Xác nhận gửi và nhận. Khi kết nối được thiết lập hoặc dữ liệu được gửi, máy chủ sẽ truyền một xác nhận hoặc tin nhắn ACK (Acknowledgment). Máy khách nhận được xác nhận và gửi lại tin nhắn của nó bằng cách thêm một vào giá trị bằng tin nhắn ACK.
Ba biện pháp này đảm bảo rằng các luồng dữ liệu chính xác. Được truyền qua TCP mà không bị mất hoặc hỏng. Ngược lại, UDP chỉ chạy kiểm tra lỗi cơ bản bằng cách sử dụng tổng kiểm tra.
UDP phù hợp để truyền dữ liệu trực tiếp và thời gian thực, điều mà TCP không thể hỗ trợ
Mặc dù bản chất không đáng tin cậy, UDP vẫn là một yếu tố chính cho các hoạt động trực tuyến. Điều này là do nó lý tưởng cho việc truyền dữ liệu thời gian thực. Trong đó việc mất một vài gói dữ liệu không thành vấn đề.
Ví dụ: trong một trò chơi trực tuyến. Một gói tin bị mất sẽ chỉ bỏ qua một vài khung hình và có thể khiến người chơi mất một số điểm. Giao thức gói UDP sẽ tiếp tục gửi các gói dữ liệu tiếp theo và người dùng có thể tiếp tục chơi. Tuy nhiên, TCP sẽ nhận thức được nếu một gói bị mất. Nó sẽ khởi động lại kết nối và truyền lại dữ liệu. Điều này sẽ khiến trò chơi bị đóng băng. Giao thức điều khiển truyền dẫn có thể tác động tiêu cực đến trải nghiệm người dùng trong các tình huống như vậy.
TCP là tốt nhất cho các trường hợp. Sử dụng trong đó tính toàn vẹn của dữ liệu quan trọng hơn tốc độ truyền. Nó sẽ đảm bảo rằng các tệp và trang web đến nơi nguyên vẹn. Thậm chí có thể hữu ích cho các mạng phân phối nội dung và phân tích theo thời gian thực. Nơi các gói bị rơi sẽ làm sai lệch kết quả. Để so sánh, UDP phù hợp với việc truyền phương tiện.
UDP phù hợp để truyền dữ liệu trực tiếp và thời gian thực điển hình
- Gọi video: UDP có thể hỗ trợ tốc độ làm mới video 30 khung hình/giây trở lên. Tốc độ truyền dữ liệu nhanh đến mức một vài gói tin bị rớt cũng không ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng.
- Chơi trò chơi trực tuyến: Nhiều thực tế cho thấy TCP sẽ tác động đáng kể đến trải nghiệm chơi trò chơi. Nếu không có điều kiện mạng hoàn hảo, các khung hình sẽ thường xuyên bị đóng băng. Các kết nối sẽ khởi động lại nếu sử dụng TCP. Đó là lý do tại sao UDP được sử dụng.
Không giống như UDP, TCP không thể được sử dụng cho các dịch vụ phát đa hướng hoặc quảng bá
TCP là một kết nối End-to-End thực. Điều này có nghĩa là thiết lập kết nối giữa một điểm cuối giao tiếp với một điểm cuối khác. Các biện pháp lưu giữ hồ sơ chính xác để theo dõi các gói dữ liệu và byte được gửi. Thông báo đồng bộ hóa và xác nhận thêm 1 vào giá trị của thông báo trước đó. Giúp chúng dễ dàng theo dõi. Các tiêu đề gói cũng chứa các phân đoạn tuần tự, để giữ cho luồng dữ liệu theo thứ tự. Những điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho các hệ thống truyền dẫn điểm với điểm. Chứ không phải các tình huống trong đó một người sẽ truyền dữ liệu đến nhiều điểm cuối.
Trong trường hợp phát đa hướng hoặc quảng bá, máy chủ nhắm mục tiêu nhiều người nhận. Nó chuyển tiếp dữ liệu mà không cần đợi xác nhận về việc gửi. Đó chính xác là cách UDP hoạt động. Kiến trúc cốt lõi của UDP khiến nó trở nên lý tưởng để phát các gói dữ liệu tới toàn bộ nhóm điểm cuối (hoặc mạng con). Bất kể chúng ở trạng thái “mở thụ động” . Trong những trường hợp như vậy, việc truyền dữ liệu không chỉ định một máy chủ mạng cụ thể làm đích. Mà thay vào đó nhắm mục tiêu một nhóm máy chủ.
Tiêu đề TCP khác với tiêu đề UDP
Bất kỳ giao thức truyền thông nào cũng cho phép thông tin được trao đổi trong một chuỗi byte. Các “chuỗi bit” này bao gồm nhiều trường và mỗi trường chứa một số thông tin liên quan đến một giao thức cụ thể. Một chuỗi bit có hai phần: Tiêu đề và khối. Khối chứa nội dung chính của thông báo. Trong khi phần đầu được sử dụng để xác định và hỗ trợ hoạt động của giao thức truyền thông. Truyền dữ liệu TCP và UDP tận dụng hai loại tiêu đề khác nhau.
Để bắt đầu, TCP sử dụng tiêu đề có độ dài thay đổi để hỗ trợ truyền dữ liệu phức tạp hơn mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy. Tiêu đề có thể có bất kỳ đâu trong khoảng từ 20 đến 60 byte. Để so sánh, UDP có tiêu đề có độ dài cố định, nhanh và hiệu quả nhưng kém linh hoạt hơn. Một tiêu đề UDP chỉ có thể có 8 byte.
Các tiêu đề TCP và UDP (nghĩa là các trường của chúng) cũng khác nhau. Các tiêu đề TCP chứa các trường được chỉ định cho thông tin như: Số thứ tự, tổng kiểm tra, số ACK, bit điều khiển, thông tin cửa sổ trượt, cổng nguồn, cổng đích và một số trường khác. Ngược lại, các tiêu đề UDP ngắn hơn và đơn giản hơn. Vì chúng chỉ chứa các trường cho tổng kiểm tra, cổng nguồn, cổng đích và một số thành phần khác.
TCP gửi dữ liệu theo một trình tự cụ thể, trong khi giao thức UDP không có thứ tự cố định
Để xác định tiến trình ứng dụng nào nó cần chuyển phân đoạn dữ liệu tới, TCP sử dụng số cổng. Hơn nữa, nó tự đồng bộ hóa với máy chủ từ xa bằng cách sử dụng các số thứ tự. Mỗi đoạn dữ liệu được gửi và nhận với các số thứ tự. Điều này cho phép hệ thống theo dõi thứ tự cụ thể mà dữ liệu được truyền, duy trì trình tự mong muốn.
UDP không tuân theo cơ chế tuần tự. Các gói dữ liệu được gửi độc lập không theo thứ tự cố định và được ghép lại với nhau tại ứng dụng người nhận. Chúng sẽ được ghép lại với nhau theo thứ tự chúng được nhận. Tức là, không có cách nào để biết gói dữ liệu nào sẽ đến trước và liệu chúng có được nhận sai thứ tự hay không. Các ứng dụng sẽ nhận các gói không chính xác. UDP cũng loại bỏ bất kỳ gói dữ liệu nào mà nó không thể xử lý.
Kết Luận
Tới đây chắc bạn đã hiểu Giao thức TCP/UDP Là gì Cả 2 giao thức TCP và UDP đều hữu ích theo cách riêng của người dùng. Cái trước là đáng tin cậy, trong khi cái sau là hiệu quả. Hầu hết TCP và UDP để cung cấp trải nghiệm internet đầy đủ chức năng. Bằng những điểm khác biệt chính giữa TCP và UDP, người dùng cấu hình mạng một cách chính xác và mở đường cho kết nối tối ưu, tùy theo trường hợp sẽ lựa chọn 1 giao thức phù hợp chứ không đặt lên so sánh 1 giao thức nào hơn kém.
Bài viết Giao thức TCP/UDP Là gì đã phân tích kỹ từ cơ bản tới chuyện sâu về 2 giao thức phổ biến nhất hiện nay. Thuê Cloud hi vọng ngày mang tới nhiều bài viết chia sẻ về kiến thức internet cho bạn.
Xem Thêm:
