TCP وUDP: مقارنة بروتوكولي النقل

يوفر TCP تدفق بايتات مرتباً مع إقرارات استلام وإعادة إرسال وتحكم في التدفق. ويوفر UDP مخططات بيانات مستقلة بآليات مدمجة أقل. اختاروا وفق متطلبات التطبيق لزمن التأخير والموثوقية والتوافق.

يلبّي TCP وUDP احتياجات تطبيقات مختلفة

TCP موجّه للاتصال: تشكّل SYN وSYN-ACK وACK مصافحته الثلاثية قبل أن ينقل الاتصال المنشأ البيانات. يكتشف الفقد، ويعيد إرسال المقاطع المفقودة، ويقدّم البايتات بالترتيب. إذا فشلت الاستعادة، يتلقى التطبيق إخفاقاً بدلاً من نجاح زائف. تحتاج بروتوكولات البريد مثل SMTP وIMAP ونقل الملفات إلى بيانات كاملة.

لا يتضمن UDP مصافحة نقل أو إعادة إرسال أو ضمان ترتيب. طول ترويسته ثمانية بايتات، مقابل عشرين بايتاً لترويسة TCP الأساسية. يمكن للتطبيقات استخدامه لحركة حساسة للتأخير عندما تتحمل الفقد أو تعالجه بنفسها. يوضح مثال البث التمهيدي هذه المفاضلة؛ وليس قاعدة تقول إن كل فيديو يجب أن يستخدم UDP.

يتحكم TCP في تدفق بايتات

ترتّب أرقام التسلسل البايتات؛ وتعالج إقرارات الاستلام وإعادة الإرسال الفقد. تحمي نوافذ الاستقبال المستقبِل، بينما يستجيب التحكم في الازدحام للاشتباه بحمل زائد على الشبكة. يرى التطبيق تدفقاً مستمراً بدلاً من حدود حزم IP الأصلية.

لا تعني الموثوقية تلقائياً انخفاض التأخير. قد تجعل إعادة الإرسال وحجب مقدمة الصف التطبيق ينتظر بعد الفقد. يظل التطبيق بحاجة إلى مهل انتهاء ومعالجة انقطاع الاتصال وتأطير رسائله بنفسه.

يوفر UDP مخططات بيانات مستقلة

قد تناسب الأعباء البروتوكولية المنخفضة الطلبات القصيرة أو البيانات الحساسة للوقت. يستخدم DNS عادةً UDP للاستعلامات العادية، لكنه يستخدم TCP أيضاً بحسب حجم الرسالة والعملية. يجب أن تأتي الموثوقية، عند الحاجة، من التطبيق أو بروتوكول فوق UDP.

تجعل البروتوكولات الحديثة الاختيار أكثر تفصيلاً. يوفر QUIC تدفقات مشفرة موثوقة في فضاء المستخدم فوق UDP. وتبقى معايير القرار على مستوى التطبيق هي التأخير وتحمل الفقد والترتيب وتوافق الشبكة. قد يستفيد البث مع التخزين المؤقت من النقل الموثوق والتوافق مع الجدران النارية عبر TCP أو QUIC.

تحدد المنافذ نقاط الاتصال

يوصف التدفق بالبروتوكول وعنواني المصدر والوجهة ومنفذيهما. يستمع الخادم عادةً على منفذ معروف بينما يستخدم العميل منفذاً مؤقتاً. تتتبع الجدران النارية وNAT الحالة باستخدام هذه الخصائص.

افحصوا المصافحة وزمن الذهاب والإياب وإعادة الإرسال وإعادة الضبط ونوافذ الاستقبال. يشير غياب SYN-ACK إلى مشكلات في المسار أو المرشح أو الخدمة المستمعة. إذا اتصل النقل لكن النتيجة خاطئة، فتابعوا مع TLS وبروتوكول التطبيق.

قائمة تحقق عملية

01
حدّدوا البروتوكول ومنفذي المصدر والوجهة والخدمة المستمعة المتوقعة.
02
في TCP، افحصوا المصافحة كاملة وأي إعادة ضبط.
03
قيّموا التأخير والفقد وإعادة الإرسال بمرور الوقت.
04
افحصوا حالة الجدار الناري وNAT ومسار العودة في الاتجاهين.
05
تحرّوا TLS وسلوك التطبيق بعد تأكيد النقل.

الأسئلة الشائعة

هل UDP أسرع دائماً من TCP؟

يتضمن UDP آليات مدمجة أقل، لكن أداء التطبيق يعتمد على الشبكة والتنفيذ والموثوقية المطلوبة. قد ينفذ تطبيق قائم على UDP آليات مشابهة بنفسه.

لماذا يستخدم البث كثيراً TCP أو QUIC؟

تخزّن خدمات كثيرة المحتوى مؤقتاً وتستفيد من النقل الموثوق وتوافق الشبكة. يجمع QUIC بين التدفقات الموثوقة ونقل قائم على UDP.

TCP وUDP: مقارنة بروتوكولي النقل

معرفة يمكنك تطبيقها.