TCP 與 UDP 是什麼？差異為何？

TCP 原理

TCP 全名 Transmission Control Protocol 是一種面向連接的協定，它在傳送資料前會建立一個可靠的連接，並且在傳送過程中提供錯誤檢查和重新傳送功能，確保傳送的資料不會丟失。

以下流程可以搭配上圖來看，當 Client 向 Server 發送請求前，會經過的程序為：

1. Client 向 Server 主動傳送一個要求連線封包
2. Server 接收並確認這個封包後，也會回傳一個相對應的封包給 Client 確認，並等待。
3. Client 收到 Server 的封包後，就確認了第一步驟發送的封包有被正確接收，如果 Client 也同意與 Server 建立連線，就會再回傳一個確認封包告知 Server。
4. Server 接收到也確認過後，就完成了三次交握，並建立連線。

TCP 特性

建立完連線後，後續進行傳輸封包都會加上序號，而這個序號可以讓 TCP 擁有可靠的傳輸性，能夠確保：

• 完整性：接收端能夠確認封包是否傳送完畢，判斷是否有缺漏。
• 重傳處理：當發現有缺少封包或者逾時，則會在一定的時間內重新傳送。
• 順序性：封包的序號可以確保接收方在收到封包時，重建順序。

為了能夠提升整體傳輸效率，TCP 並非一個封包一個封包傳送，而是利用滑動窗口的方式來傳輸，每一次傳輸一個窗口的量，藉此來提升傳輸效率。

UDP 原理

UDP 全名為 User Datagram Protocol 是一種面向非連接的協定，它沒有保證傳送資料的可靠性，因此傳送速度更快，通信引擎也更簡單。由下圖所示，傳輸方（Server）不需確認接收方（Client）是否有收到封包，封包也不像 TCP 管理得如此嚴密，也因為少了一些確認機制，不僅表頭資料會比較少，傳輸效率也比較好，適合應用的場景為：串流服務。

TCP 與 UDP 的比較

TCP 和 UDP 的主要差別在於傳送資料的可靠性：TCP 提供可靠的傳送，而 UDP 不保證傳送的可靠性。因此，如果對資料的完整性有更高的要求，則選用 TCP；如果通信需要更快的速度，則選用 UDP。

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