TCP vs UDP: Ein vereinfachter Vergleich wichtiger Netzwerkprotokolle

Veröffentlicht am: Juli 10, 2025

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Netzwerkprotokolle sind entscheidend, da sie die Netzwerksicherheit verbessern, eine ordnungsgemäße Datenübertragung gewährleisten und die Kommunikation erleichtern. Sie bieten die Richtlinien und Spezifikationen, die erforderlich sind, damit verschiedene Geräte über ein Netzwerk miteinander interagieren können. Ohne diese Protokolle könnten die Geräte nicht richtig miteinander kommunizieren und Daten übertragen.

Zum Beispiel, wenn Sie auf eine Website zugreifen, sendet Ihr Gerät eine HTTP-Anfrage an den Server, der diese Website hostet, um Informationen von ihr zu erhalten. Die angeforderten Ressourcen, einschließlich Fotos oder Textdateien, werden anschließend vom Server über dieses Protokoll an Ihr Gerät zurückgesendet.

Abschließend bieten Netzwerkprotokolle standardisierte Richtlinien für die Informationsübertragung über Netzwerke, die nahtlose Verbindungen zwischen Geräten ermöglichen.

Sowohl TCP als auch UDP sind Protokolle der Transportschicht. TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, das einen zuverlässigen Nachrichtentransport ermöglicht. UDP ist ein Protokoll, das keine Verbindung erfordert und keine Zustellung von Nachrichten garantiert.

Benutzer müssen eine TCP- oder UDP-Konfiguration für kommerzielle oder persönliche Nutzung wählen. Dies ist in der Welt des Internetprotokollverkehrs notwendig. Die Eigenschaften und Funktionen von TCP und UDP haben jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Trotz der Tatsache, dass UDP für seine Geschwindigkeit und Aktualität bekannt ist, verlassen sich viele Systeme immer noch auf TCP, um große Datenmengen herunterzuladen. Benutzer müssen ihre individuellen IP-Anforderungen berücksichtigen, um eine informierte Entscheidung darüber zu treffen, welches Protokoll für sie geeignet ist.

Wenn Sie neu bei TCP/IP sind, fragen Sie sich wahrscheinlich, warum es zwei Transportprotokolle (TCP und UDP) gibt. Warum haben wir nicht nur einen? Das Ziel dieses kurzen Einführungstutorials ist es, die grundlegenden Unterschiede zwischen TCP und UDP zu klären, sowie zu erläutern, warum jedes Protokoll erforderlich ist und wann es verwendet wird. Je nach ihren Anforderungen sind Anwendungen darauf ausgelegt, entweder das eine oder das andere Protokoll zu verwenden.

Dieser Artikel wird viele Ihrer Fragen zu TCP und UDP beantworten und eine vollständige Vergleich von TCP und UDP in den unten aufgeführten Kategorien bieten.

• Was ist TCP?
  • Was sind die Merkmale von TCP?
  • Was sind die Vorteile von TCP?
  • Was sind die Nachteile von TCP?
• Was ist UDP?
  • Was sind die Merkmale von UDP?
  • Was sind die Vorteile von UDP?
  • Was sind die Nachteile von UDP?
• Was sind die Unterschiede zwischen TCP und UDP?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Verbindungsherstellung?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Zuverlässigkeit?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Fehlerüberprüfung?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Geschwindigkeit?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Staukontrolle?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Nutzung?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Ports?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Paketstruktur?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Verarbeitung großer Datenmengen?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Multicasting?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Adressierung?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Sicherheit?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Skalierbarkeit?
  • Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Komplexität?

Was ist TCP?

Das Transmission Control Protocol (TCP) ist ein Netzwerkkommunikationsstandard, und seine wichtigste Aufgabe besteht darin, Anwendungsprogramme und Computergeräte den Austausch von Nachrichten zu ermöglichen. Sein Hauptzweck besteht darin, die erfolgreiche Übertragung von Daten und Nachrichten sowie das Senden von Paketen über das Internet via Netzwerke zu gewährleisten. TCP ist ein verbindungsorientiertes Netzwerkprotokoll mit integrierter Fehlererkennung und -wiederherstellung.

Eine TCP-Verbindung ist analog zu einer Telefonleitung.

Eine Telefonverbindung erfordert, dass Sie zuerst die Verbindung herstellen, indem Sie die Nummer wählen, und nachdem die anrufende Partei antwortet, haben Sie einen bidirektionalen Kommunikationskanal.

Sie fahren dann fort zu kommunizieren, und wenn Sie fertig sind, trennen Sie die Verbindung.

TCP gehört zu den Standards der Internet Engineering Task Force (IETF), weil es einer der grundlegenden Standards ist, die die Regeln des Internets bestimmen. Es ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle in der digitalen Netzwerkkommunikation und sorgt für die Datenübertragung von Anfang bis Ende.

TCP organisiert Daten für die Übertragung zwischen einem Server und einem Client. Es gewährleistet die Integrität der über ein Netzwerk übertragenen Daten. TCP stellt eine Verbindung zwischen einer Quelle und ihrem Ziel her, bevor Daten übertragen werden, und stellt sicher, dass diese Verbindung bis zum Beginn der Kommunikation aktiv bleibt. Dann teilt es enorme Datenmengen in kleinere Pakete auf, während die Datenintegrität während des Prozesses gewahrt bleibt.

Infolgedessen verwenden alle Protokolle auf hoher Ebene, die eine Datenübertragung erfordern, das TCP-Protokoll. Beispiele für Peer-to-Peer-Sharing-Protokolle sind wie folgt: File Transfer Protocol (FTP), Secure Shell (SSH) und Telnet. Es wird verwendet, um E-Mails über das Internet Message Access Protocol (IMAP), das Post Office Protocol (POP) und das Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) zu senden und zu empfangen, sowie um auf das Internet über das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) zuzugreifen.

Was sind die Merkmale von TCP?

Die verschiedenen TCP-Funktionen sind unten aufgeführt:

• TCP ist ein zuverlässiges Protokoll. Das heißt, der Empfänger sendet dem Sender immer entweder eine positive oder negative Bestätigung bezüglich des Datenpakets, sodass der Sender immer weiß, ob das Datenpaket sein Ziel erreicht hat oder ob es erneut gesendet werden muss.

• Es ist möglich, fehlende Pakete mit TCP erneut zu übertragen.

• TCP verwendet die Sequenznummer für alle gesendeten Pakete. TCP stellt sicher, dass Daten in der gleichen Reihenfolge an ihrem Ziel ankommen, in der sie gesendet wurden. Diese Nummern helfen nicht nur beim Neuordnen der empfangenen Pakete, sondern auch dabei festzustellen, ob alle Pakete empfangen wurden.

• TCP verwendet das Bestätigungssystem. Diese Bestätigungen werden vom Empfänger an den Sender gesendet, um ihn über empfangene oder verlorene Pakete zu informieren.

• Die Art und Weise, wie Daten gelesen werden, erfolgt in Form eines Byte-Stroms, und es sind die Segmentgrenzen, an denen Nachrichten gesendet werden.

• Bevor Datenpakete übertragen werden, stellt TCP eine zuverlässige Verbindung zwischen Sender und Empfänger her. Um eine sichere Verbindung herzustellen, verwendet es einen Drei-Wege-Handshake. Das Verfahren für einen Drei-Wege-Handshake ist wie folgt:

  • SYN (Synchronisation): Die Quelle sendet ein SYN (Synchronisations-)Segment an das Ziel. Es bedeutet, dass die Quelle eine Verbindung mit dem Ziel herstellen möchte.
  • SYN-ACK: Das Ziel sendet SYN/ACK an den Sender zurück, um anzuzeigen, dass es SYN empfangen hat und bereit ist, eine Verbindung herzustellen.
  • ACK: Das Ziel sendet ACK, nachdem es das SYN-ACK erhalten hat, und signalisiert damit, dass die Quelle das SYN-ACK empfangen hat. Die Sitzung ist jetzt vollständig zuverlässig.

  Danach kann eine Quelle oder ein Ziel mit dem Drei-Wege-Handschlag Daten senden.

• TCP verfügt über umfangreiche Fehlerüberprüfung und Datenbestätigung

• TCP ermöglicht die Ende-zu-Ende-Kommunikation.

• UDP ist langsamer als TCP.

• Der Prozess der Verwaltung des Flusses von Segmenten wird als Fensterung bezeichnet. Dieses Verfahren stellt sicher, dass ein Host andere Hosts nicht mit einer übermäßigen Anzahl von Paketen oder Segmenten überfordert. Der Empfänger sendet dem Sender eine Fenstergröße, die angibt, wie viele Daten er zu einem bestimmten Zeitpunkt akzeptieren kann. Der Sender passt seine Übertragungsrate basierend auf der Größe des Empfangsfensters an.

• TCP regelt den Fluss und die Servicequalität.

• Broadcasting wird in TCP nicht unterstützt.

• TCP funktioniert im Client/Server-Modus in einer Punkt-zu-Punkt-Architektur.

• HTTPS, HTTP, SMTP, POP3, FTP und andere Protokolle verwenden es.

• TCP kann sowohl als Sender als auch als Empfänger fungieren, was darauf hinweist, dass TCP ein Vollduplex-Server ist.

• Die Staukontrolle wird von TCP verwendet, um Netzwerküberlastungen zu verhindern, indem die Übertragungsrate gesenkt wird, wenn das Netzwerk überlastet ist. Um die Überlastung zu steuern, verwendet es mehrere Algorithmen wie Slow Start, Fast Retransmit und Collision Avoidance.

Was sind die Vorteile von TCP?

TCP bietet die folgenden Vorteile:

• TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll. Es hilft Ihnen, eine Verbindung zwischen verschiedenen Arten von Computern herzustellen.
• Es ist interoperabel und ermöglicht die plattformübergreifende Kommunikation zwischen heterogenen Netzwerken. Es ist interoperabel und ermöglicht plattformübergreifende Kommunikation zwischen heterogenen Netzwerken.
• Es ist ein branchenüblicher Standard, der zur Lösung praktischer Netzwerkprobleme verwendet werden kann.
• Bevor eine Nachricht gesendet wird, stellt es eine Netzwerkverbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger her.
• Es handelt sich um eine Reihe offener Protokolle. Da es nicht von einem bestimmten Institut gehalten wird, kann es von jeder Person oder Organisation genutzt werden.
• Um Staus zu vermeiden, wird eine Staukontrollrichtlinie angewendet. Um Staus zu vermeiden, wird eine Staukontrollrichtlinie angewendet.
• Es ist ein Client-Server-Design, das skalierbar ist. Dies ermöglicht es, Netzwerke zu bewerben, ohne bestehende Dienste zu stören.
• Ermöglicht die Datenübertragung. Wenn die Pakete verloren gehen und ihr Ziel nicht erreichen, wird der Empfänger sie an den Sender zurücksenden. Der Sender hat die Möglichkeit, die Pakete erneut zu übertragen.
• Es gibt jeder Maschine im Netzwerk eine IP-Adresse, die es ermöglicht, jedes Gerät über das Netzwerk zu identifizieren. Es weist jeder Website einen Domainnamen zu. Zu seinen Dienstleistungen gehören die Namens- und Adressauflösung.
• Die sequenzielle Zustellung erfolgt durch das Neuordnen aller Pakete auf der Empfangsseite.
• Es ist jetzt einfacher, Fehler wie beschädigte und fehlende Pakete zu erkennen. Es wird in drei Schritten erreicht: Prüfziffer, erneute Übertragung und Bestätigung.
• Es ist nicht vom Betriebssystem abhängig.
• Es unterstützt eine Vielzahl von Routing-Protokollen.
• Es kann die Datenrate basierend auf der Geschwindigkeit des Empfängers reduzieren.

Was sind die Nachteile von TCP?

TCP hat die folgenden Einschränkungen:

• Es ist in keiner Weise generisch. Infolgedessen ist es nicht in der Lage, einen anderen Protokollstapel als die TCP/IP-Suite darzustellen. Es kann zum Beispiel keine Bluetooth-Verbindung definieren.
• TCP unterstützt kein Broadcasting oder Multicasting.
• TCP umfasst eine Reihe von Funktionen, die wir möglicherweise nicht wünschen. Diese Funktionen könnten Bandbreite, Zeit oder Mühe verschwenden.
• Wenn wir uns die Themen ansehen, macht es keinen Unterschied zwischen der Datenverbindung, die ganz unterschiedliche Zwecke erfüllt, und den physikalischen Schichten. Die Sicherungsschicht sollte sich mit der Übertragung von Frames befassen. Die physikalische Schicht hingegen sollte die physikalischen Parameter der Übertragung definieren. Ein gutes Modell würde die beiden Schichten trennen.
• TCP beendet eine Übertragung niemals, es sei denn, alle sich in Bewegung befindlichen Daten werden ausdrücklich angefordert.
• TCP führt einen Handshake zwischen dem Sender und dem Empfänger beim Herstellen einer Verbindung durch. TCP führt einen Handshake zwischen dem Sender und dem Empfänger durch, während eine Verbindung hergestellt wird. Dies verlangsamt die Bildung der Verbindung. Dieses Problem kann jedoch durch die Verwendung von Hochlatenzgeräten behoben werden.
• Es war ursprünglich für Weitverkehrsnetze (WANs) gedacht und implementiert. Es ist nicht für kleine Netzwerke wie LANs und PANs (Personal Area Networks) ausgelegt.
• Ein Protokoll in TCP/IP zu ändern, ist nie einfach.
• TCP und IP gehörten zu den Protokollen in seiner Suite, die sorgfältig geplant und ordnungsgemäß implementiert wurden. Einige der anderen Protokolle wurden ad hoc erstellt und erwiesen sich langfristig als unzureichend. Aufgrund der Beliebtheit des Modells werden diese Protokolle jedoch immer noch 30-40 Jahre nach ihrer Einführung verwendet.
• Da TCP keine Blockgrenzen hat, müssen Sie Ihre eigenen entwerfen.
• Wenn Daten einer Webseite fehlen, wird die gesamte Seite nicht geladen.

Was ist UDP?

Das User Datagram Protocol, oder UDP, ist ein Kommunikationsprotokoll, das im Internet häufig für zeitkritische Übertragungen wie Video-Wiedergabe und DNS-Abfragen verwendet wird. Es ist keine offizielle Verbindung erforderlich, bevor Daten übertragen werden, was die Kommunikation beschleunigt. Dies ermöglicht es, Daten unglaublich schnell zu transportieren, kann jedoch dazu führen, dass Pakete auf dem Weg verloren gehen, was die Tür für Ausnutzung in Form von DDoS-Angriffen öffnet.

Wenn Sie UDP verwenden, verwenden Sie ein Protokoll, das keine Verbindung benötigt. UDP ist vergleichbar mit E-Mail oder normaler Post. Mit E-Mail oder schriftlicher Kommunikation übermitteln Sie Ihre Nachricht, haben aber keine Ahnung, ob sie empfangen wurde.

UDP korrigiert oder behebt keine Nachrichtenfehler. Die Verantwortlichkeiten des Empfängers in der Anwendung sind Fehlererkennung und -korrektur. UDP ist schneller als TCP und erzeugt weniger Netzwerkverkehr, da keine Verbindungsherstellung erforderlich ist.

Darüber hinaus benötigt es, weil es keine Verbindung offen hält, keine Ressourcen auf der empfangenden Maschine.

Obwohl UDP nicht zum Senden von E-Mails, zum Zugreifen auf Websites oder zum Herunterladen von Dateien geeignet ist, wird es häufig für Echtzeitkommunikation wie Rundfunk- oder Multiplexnetzübertragung verwendet.

Es ist ein instabiles und verbindungsloses Protokoll, im Gegensatz zu TCP. Schließlich müssen Sie sich nicht vor der Datenübertragung verbinden. UDP hilft bei der Einrichtung von latenzarmen und verlusttoleranten Netzwerkverbindungen. UDP ermöglicht die Kommunikation von Prozess zu Prozess.

UDP, wie alle Netzwerkprotokolle, ist ein definierter Mechanismus zum Austausch von Daten zwischen zwei Computern in einem Netzwerk. Im Gegensatz zu anderen Protokollen vereinfacht UDP dieses Verfahren: Kurz vor der Herstellung einer Verbindung überträgt es Pakete (Datenübertragungseinheiten) sofort an den Zielcomputer, bevor die Reihenfolge dieser Pakete bestimmt oder überprüft wird, ob sie wie beabsichtigt angekommen sind. (UDP-Pakete sind als 'Datagramme' bekannt.)

UDP wird von Dienstprogrammanwendungen wie DNS, DHCP, RIP und anderen verwendet.

Was sind die Merkmale von UDP?

Die wichtigsten Merkmale von UDP sind unten aufgeführt:

• Wenn die Datenmenge klein ist und weniger Wert auf Fluss- und Fehlerkontrolle gelegt wird, wird die grundlegende Anfrage-Antwort-Kommunikation verwendet.
• Wenn die Bestätigung der Daten nicht wichtig ist, wird UDP verwendet.
• Da UDP Paketvermittlung bietet, ist es ein gutes Protokoll für Multicasting.
• Ein gutes Protokoll, das von Streaming-Anwendungen wie VoIP und Multimedia-Streaming verwendet werden kann, ist UDP.
• Einige Routing-Update-Protokolle, wie RIP (Routing Information Protocol), verwenden UDP.
• Typischerweise für Echtzeitanwendungen verwendet, die ungleiche Verzögerungen zwischen den Nachrichtenabschnitten nicht tolerieren können.
• Es gibt keine Kriterien für das Öffnen, Aufrechterhalten oder Beenden einer Verbindung in einem verbindungslosen Protokoll.
• UDP fehlt ein Mechanismus zur Staukontrolle.
• UDP gewährleistet keine geordnete Datenübertragung.
• Es wird keine erneute Übertragung verlorener Pakete geben.
• Einzelne UDP-Pakete mit definierten Grenzen werden gesendet und bei Ankunft auf Integrität überprüft.
• Schneller als TCP
• UDP ist geeignet, wenn Sie ein nützliches Protokoll für unidirektionale Datenströme suchen.
• Nur Prüfziffern und die Adressierung von Prozess zu Prozess werden zu IP hinzugefügt.
• DNS und NFS werden beide unterstützt.
• Wenn ein Socket im Datagramm-Modus geöffnet wird, wird diese Funktion aufgerufen.
• Es überträgt eine große Anzahl von Paketen.
• UDP-Datagramme werden im Network File System (NFS), DNS, SNMP, TFTP und anderen Protokollen verwendet.
• Eine Anwendung kann eine UDP-Portnummer verwenden, und eine andere Anwendung von derselben IP-Adresse kann dieselbe Portnummer für eine TCP-Sitzung verwenden.
• UDP und IP befinden sich auf verschiedenen Ebenen des OSI-Stacks und beziehen sich auf unterschiedliche Protokolle, wie TCP und ICMP.
• Ein Lock-Step-Protokoll (das von der Anwendung implementiert werden muss) ist für den UDP-Datenverkehr erforderlich.

Was sind die Vorteile von UDP?

Die folgenden Vorteile hat UDP:

• Es verwendet eine kleine Paketgröße und einen kleinen Header (8 Byte). Da es weniger Bytes im Overhead gibt, benötigt das UDP-Protokoll weniger Zeit und Speicher, um das Paket zu verarbeiten.
• Das grundlegendste Transportprotokoll ist UDP.
• Es erfordert nicht die Einrichtung und Aufrechterhaltung einer Verbindung.
• TCP kann durch UDP ersetzt werden.
• Bei UDP muss es nicht auf das ACK warten oder die Daten im Speicher behalten, bis sie ACKed sind, was bedeutet, dass es kein Bestätigungsfeld gibt, was es schneller macht.
• Es ist vorteilhaft in Fällen, in denen wir keine Paketsequenzen verbinden müssen.
• Es verwendet Prüfziffern für alle Pakete, um Fehler zu erkennen.
• Wenn nicht alle Datenkomponenten vorhanden sind, kann UDP keine Daten übertragen.
• Hilft bei der Herstellung von Verbindungen mit geringer Latenz zwischen Anwendungen und der Reduzierung der Übertragungszeit.
• Es kann in Situationen verwendet werden, in denen nur ein einzelnes Datenpaket zwischen Hosts übertragen werden muss. Es kann in Situationen verwendet werden, in denen nur ein einzelnes Datenpaket zwischen Hosts übertragen werden muss.
• UDP hat Echtzeit- und Live-Daten.
• Es wird häufig für zeitkritische oder Echtzeitkommunikation verwendet, wie z.B. Rundfunk- oder Mehrfachnetzübertragung.
• UDP kann in einer Vielzahl von Netzwerken verwendet werden.

Was sind die Nachteile von UDP?

Während UDP die notwendige Geschwindigkeit für ein komfortables digitales Leben bietet, ist es nicht so zuverlässig wie TCP. Viele VPNs verwenden UDP-Protokolle, um die Verbindungsgeschwindigkeiten hoch zu halten, daher ist es wichtig, dies bei der Konfiguration eines VPNs zu beachten. Hier sind einige Nachteile der Nutzung von UDP:

• Es ist ein instabiles und verbindungsloses Transportprotokoll. Es gibt kein Fenster oder eine Funktion, um zu überprüfen, dass die Daten in der gleichen Reihenfolge empfangen werden, in der sie gesendet wurden.
• Es gibt keine Infrastruktur, um erfolgreiche Datenübertragungen zu erkennen.
• Es gibt keine Verkehrsregelung. Infolgedessen werden viele Menschen, die eine große Menge an Daten über UDP senden, wahrscheinlich einen Engpass verursachen, und es kann nichts dagegen unternommen werden.
• Es gibt keine Möglichkeit zu wissen, ob die Daten in ihrem ursprünglichen Zustand gesendet werden.
• Router können in Bezug auf UDP unzuverlässig sein. Sie übertragen ein UDP-Datagramm nach einer Kollision nicht erneut und verwerfen häufig UDP-Pakete vor TCP-Paketen.
• Weil Router rücksichtslos mit UDP umgehen, übertragen sie es nie erneut, wenn es zu einer Kollision kommt.
• Es gibt keine Flusskontrolle und keine Datenbestätigung.
• Nur die Anwendungsschicht übernimmt die Fehlerkorrektur. Infolgedessen kann der Benutzer von der Anwendung aufgefordert werden, die Nachricht erneut zu senden.
• Im Falle einer Datenkollision verwerfen Router häufig UDP-Pakete zugunsten von TCP-Paketen.
• Überlastung kann durch mehrere Benutzer verursacht werden, die UDP-Daten konsumieren, und es gibt keine Möglichkeit, dies zu vermeiden.
• Nicht geeignet für das Senden von E-Mails, das Surfen im Internet oder das Herunterladen von Dateien.

Was sind die Unterschiede zwischen TCP und UDP?

Die folgenden sind die wichtigsten Unterschiede zwischen TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol):

Faktor	Transmission Control Protocol (TCP)	User Datagram Protocol (UDP)
Verbindungsaufbau	Vor der Datenübertragung ist eine hergestellte Verbindung erforderlich.	Es ist keine Verbindung erforderlich, um einen Datentransfer zu beginnen oder abzuschließen.
Zuverlässigkeit	TCP ist zuverlässig, da es die Datenlieferung an den Zielrouter garantiert.	Das Zustellen der Daten an den richtigen Ort kann bei UDP nicht garantiert werden.
Fehlerprüfung	TCP umfasst zahlreiche Fehlerprüfungstechniken. Es liegt daran, dass es die Datenflusskontrolle und Bestätigung ermöglicht.	UDP bietet nur einen einfachen Fehlerprüfungsmechanismus basierend auf Prüfziffern.
Geschwindigkeit	TCP ist deutlich langsamer als UDP.	Im Vergleich zu TCP ist UDP ein schnelles, einfaches und effizientes Werkzeug.
Staukontrolle	TCP verwendet Stauvermeidungs-Methoden	UDP verwaltet keine Überlastung.
Verwendung	HTTPS, HTTP, SMTP, POP3, FTP und andere Protokolle verwenden es. Dieses Protokoll wird hauptsächlich in Situationen verwendet, die einen sicheren und zuverlässigen Kommunikationsmechanismus erfordern, wie zum Beispiel Militärdienste, Web-Browsing und E-Mail.	Videokonferenzen, Streaming, DNS, VoIP und andere Technologien. VoIP, Spielestreaming, Video- und Musikstreaming usw. sind Beispiele für Situationen, in denen schnelle Kommunikation nicht erforderlich ist, aber Zuverlässigkeit kein Problem darstellt. Dieses Protokoll wird in solchen Fällen verwendet.
Ports	Ports, die den Übertragungssteuerprotokollen entsprechen, sind als TCP-Ports bekannt. Dateiübertragungsprotokoll-Ports (20 und 21), SMTP-Ports (25), IMAP-Ports (143) und Secure Shell-Ports (22) sind einige Beispiele für TCP-Ports.	UDP/IP-Protokolle basieren auf UDP-Ports. Der DNS-Port (53), der Dynamic Host Configuration Protocol-Port (68) und der Kerberos-Port (88), die von Glücksspieldiensten genutzt werden, sind alle UDP-Ports.
Paketstruktur	TCP verwendet Sequenzierungs- und Ordnungsmechanismen, um sicherzustellen, dass die Datenpakete in derselben Reihenfolge empfangen werden, in der sie gesendet werden.	Daten können in beliebiger Reihenfolge geliefert werden, da UDP keine Art von Ordnungs- oder Sequenzierungsmechanismus aufweist.
Verarbeitung großer Datenmengen	Ein großer Datenstrom wird durch das TCP-Segmentierungsverfahren in kleinere Segmente unterteilt, damit er als Pakete über das Netzwerk gesendet werden kann.	Jede Nachricht wird als einzelnes UDP-Datagramm gesendet; UDP verfügt über keine Mechanismen zur Nachrichten-Segmentierung oder -Zusammenführung.
Multicasting	Broadcasting und Multicasting werden von TCP nicht unterstützt.	Broadcasting und Multicasting werden von UDP unterstützt.
Sicherheit	TCP verfügt über integrierte Sicherheitsfunktionen, einschließlich Authentifizierung und Verschlüsselung.	UDP erfordert Sicherheit auf Anwendungsebene, da es keine integrierten Sicherheitsmaßnahmen bietet.
Skalierbarkeit	TCP erlaubt die erneute Übertragung von verlorenen Datenpaketen.	UDP ist insgesamt ein viel schnelleres, einfacheres und effektiveres Protokoll.
Komplexität	Das komplexere und leistungsstärkere Protokoll ist TCP.	UDP ist einfach und schnell.

Tabelle 1. TCP vs UDP

Abbildung 1. TCP vs UDP

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Verbindungsherstellung?

Der Hauptunterschied zwischen TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) besteht darin, dass TCP ein verbindungsbasiertes Protokoll ist, während UDP dies nicht ist. TCP ist zuverlässiger, obwohl es Daten langsamer überträgt. UDP ist weniger zuverlässig, aber es ist schneller. Infolgedessen ist jedes Protokoll am besten für unterschiedliche Arten von Datenübertragungen geeignet.

Protokolle sind die Regeln, die steuern, wie Daten formatiert und über ein Netzwerk übertragen werden. TCP und UDP sind zwei alternative Möglichkeiten, Daten über das Internet auszutauschen. Dies liegt daran, dass sie es Servern und Geräten ermöglichen, miteinander zu interagieren, sodass Sie E-Mails senden, Netflix schauen, Spiele spielen und im Internet surfen können.

TCP stellt einen sicheren Kommunikationskanal her, um sicherzustellen, dass alle Daten zuverlässig übertragen werden. Wenn eine Nachricht gesendet wird, überprüft der Empfänger, ob alle Daten übertragen wurden.

Beim Übertragen von Daten stellt UDP keine Verbindung her. Es überträgt Daten, ohne auf Fehler zu überprüfen oder den Empfang zu bestätigen. Infolgedessen könnten einige oder alle Daten während der Übertragung verloren gehen.

TCP ist ein Protokoll, das Verbindungen verwaltet. Verbindungsorientierung bedeutet, dass Kommunikationsgeräte eine Verbindung herstellen sollten, bevor sie Daten übertragen, und die Verbindung danach schließen.

Das datagrammorientierte Protokoll ist UDP. Dies liegt daran, dass es keinen Overhead für die Herstellung, Aufrechterhaltung oder Beendigung einer Verbindung gibt. UDP ist sowohl für Broadcast- als auch für Multicast-Netzwerkübertragungen effektiv.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Zuverlässigkeit?

Beide Protokolle haben Vor- und Nachteile, wobei der Hauptvorteil von TCP seine große Zuverlässigkeit ist. Dies lässt sich erklären durch:

• Das Transmission Control Protocol basiert auf Verbindungen. Es wird Daten nur an Clients liefern, die diese angefordert haben.

• Es verwendet eine Drei-Wege-Handshake-Technik, um die Verbindung aufrechtzuerhalten, während Daten regelmäßig gesendet werden. Wenn die Verbindung verloren geht, wird die Übertragung gestoppt und keine Datenpakete gehen verloren.

• TCP verwendet Sequenzierungsmethoden, um sicherzustellen, dass Daten in der richtigen Reihenfolge gesendet werden. Das bedeutet, dass Fotos, Webseiten, Datendateien und andere Arten von Informationen, die über dieses Protokoll übertragen werden, in einwandfreiem Zustand ankommen.

• TCP garantiert, dass die Daten zugestellt werden. Nachdem der Client jedoch eine ACK-Nachricht gesendet hat, liefert er das nächste Paket und erhält eine Bestätigung für jedes empfangene Datenpaket. TCP verwendet Fluss- und Stau-Management-Algorithmen, um Datenverlust, Zerstörung, Duplizierung oder die Zustellung in falscher Reihenfolge zu verhindern.

Das User Datagram Protocol hingegen ist grundsätzlich nicht zuverlässig. Seine Architektur ist darauf ausgelegt, Datenpakete unbegrenzt an einen oder mehrere empfangende Clients zu übertragen, ohne auf einen "Listening"-Zustand oder eine Bestätigung zu warten.

TCP und UDP können unter schwierigen Netzwerkbedingungen zu verlorenen Paketen führen. TCP hingegen wird den Verlust erkennen und das verlorene Paket identifizieren, um die Informationen erneut zu übertragen. UDP hat keine Methode, um zu wissen, ob Pakete während der Übertragung verloren gingen, welche verloren gingen oder wie man sie erneut sendet. Trotz seiner Wirtschaftlichkeit macht dies UDP weniger zuverlässig.

Anwendungen, die das UDP-Protokoll verwenden, müssen ihre eigenen Zuverlässigkeitsmethoden konfigurieren. Zum Beispiel kann es eine Zeitüberschreitungsperiode für die Datenübertragung separat festlegen und das UDP-Protokoll proaktiv deaktivieren, wenn innerhalb einer bestimmten Zeit kein Signal vom Empfänger empfangen wird.

Abschließend lässt sich sagen, dass TCP die Datenlieferung an den Zielrouter garantiert, während UDP die Datenlieferung an das Ziel nicht garantieren kann. Es gibt keine erneute Übertragung von verlorenen Paketen in UDP.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Fehlerüberprüfung?

TCP führt eine Fehlerüberprüfung und -behebung durch. Fehleranfällige Pakete werden von der Quelle zum Ziel gesendet. UDP überprüft auf Fehler, verwirft jedoch einfach fehlerhafte Pakete. Es wird kein Versuch unternommen, Fehler zu beheben. In diesem Beispiel verwendet TCP mehr Fehlerüberprüfungssysteme als UDP.

Das Transmission Control Protocol verwendet drei verschiedene Ansätze, um Fehler zu erkennen und die Datenintegrität während der Übertragung zu gewährleisten. Dies macht es äußerst zuverlässig. TCP überprüft Fehler auf folgende Weise:

• Nach einer Timeout-Periode wird die Verbindung eingeschränkt: Die Verbindung hat eine Timeout-Periode. Wenn der Server oder der Client innerhalb dieses Zeitrahmens keine Bestätigungsnachricht erhält, wird die Verbindung beendet und muss neu hergestellt werden, bevor Daten übertragen werden können.
• Einfügen eines Prüfzellenfeldes im Header: Datenpakete enthalten einen 16-Bit-Wert, der als Prüfzellenfeld im Header bekannt ist. TCP stellt für jedes Datenpaket ein Prüfziffernfeld bereit, das es zur Sicherstellung der Integrität der Daten während der Übertragung verwendet.
• Senden und Empfangen von Bestätigungen: Wenn eine Verbindung hergestellt oder Daten übertragen werden, sendet der Server eine Bestätigung, auch bekannt als ACK-Nachricht. Wenn der Client die Bestätigung erhält, addiert er eins zum Wert der ACK-Nachricht und sendet seine Nachricht zurück.

Diese drei Maßnahmen stellen sicher, dass die korrekten Datenströme ohne Verlust oder Beschädigung über TCP übertragen werden. UDP hingegen führt lediglich eine minimale Fehlerüberprüfung mittels einer Prüfziffer durch.

UDP funktioniert auf einer "Best-Effort"-Basis. Das Protokoll ermöglicht eine fehlerbasierte Prüfziffernerkennung, aber wenn ein Fehler festgestellt wird, wird das Paket verworfen. Das Paket wird nicht erneut übertragen, um den Fehler zu beheben. Dies liegt daran, dass UDP typischerweise für zeitkritische Anwendungen wie Spiele oder Sprachübertragung verwendet wird. Die Wiederherstellung des Fehlers wäre wertlos, da das erneut gesendete Paket bei seinem Eintreffen nutzlos wäre.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Geschwindigkeit?

Trotz seiner inhärenten Einschränkungen wird UDP dennoch aufgrund seiner Geschwindigkeit und Effizienz weit verbreitet eingesetzt. Eine Verbindung muss nicht hergestellt werden, um Pakete mit dem User Datagram Protocol zu senden. Infolgedessen entfällt die Notwendigkeit, den Server zu starten und ihn in einen "passiven offenen" Überwachungszustand zu versetzen. Es ermöglicht, dass der Datentransfer schneller und ohne Verzögerungen oder signifikante Latenz beginnt. Zusätzlich kann Zeit gespart werden, indem keine Bestätigungen gesendet und empfangen oder die Pakete sequenziert werden.

Darüber hinaus ermöglicht das nicht vorhandene "Acknowledgment" von UDP einen kontinuierlichen Paketstrom, was erklärt, warum es schneller als TCP ist. Ein erneutes Senden ist für jede negative Bestätigung erforderlich, bei der ein Datenpaket verloren gegangen ist, da eine TCP-Verbindung ständig eine Gruppe von Paketen bestätigt (unabhängig davon, ob die Verbindung vollständig stabil ist oder nicht).

Aber UDP ist sehr bandbreiteneffizient und wesentlich einfacher für leistungsschwache Netzwerke, da es die unnötigen Overheads des TCP-Transports entfernt.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Staukontrolle?

Im Gegensatz zu TCP, das Methoden zur Vermeidung von Überlastungen verwendet, verwaltet UDP keine Überlastungen. Drei Pakete sind für eine Socket-Verbindung mit TCP erforderlich, das Zuverlässigkeit und Staukontrolle übernimmt. Eine dünne Transportschicht namens UDP wird auf IP aufgebaut. Es gibt keine Nachrichtenreihenfolge oder Verbindungsverfolgung.

Bei der Flusskontrolle passt TCP die Datenübertragung an die Größe des Empfangsfensters des Empfängers an. Hier berücksichtigt TCP die Kapazität der Netzwerkinfrastruktur. Das Netzwerk, und nicht der Empfänger, steuert, wie schnell oder langsam die Daten übertragen werden. Daher ist es unerlässlich, die Übertragungsgeschwindigkeiten auf ein für das Netzwerk geeignetes Niveau anzupassen. Stauvermeidungstechniken und die von TCP verwendeten Regelungen machen dies möglich.

Ein beliebter Algorithmus ist additive-increase/multiplicative-decrease (AIMD). Es verwendet einen hochentwickelten, aber dennoch effizienten Ansatz, der exponentielle Reduktion und eine lineare Erhöhung des Stau-Fensters kombiniert, um zu verhindern, dass sich der Netzwerkverkehr staut. Um den Verlust von Datenpaketen zu verhindern, wird TCP warten, bis ein verstopfter Netzwerkpfad sich wieder freigeschaltet hat, bevor die Übertragung erneut gestartet wird.

Die Staukontrolle ist tatsächlich ein wesentlicher Faktor für den hohen Ressourcenverbrauch von TCP. Je nach Netzwerkkonfiguration kann das Transmission Control Protocol zehn oder mehr Methoden zur Vermeidung von Überlastungen anwenden. Dies kann Protokolle wie TCP Reno (das eine schnelle erneute Übertragung zur Wiederherstellung nach einer Überlastung einleitet) und TCP Tahoe (das eine Verbindung mit einem langsamen Start wiederherstellt, wenn Datenverlust auftritt) umfassen.

UDP hingegen hat keinen Mechanismus zur Reduzierung der Netzwerküberlastung. UDP sendet die verbleibenden Pakete und verwirft die, die hinter ihnen in der Warteschlange stehen, wenn auf dem Pfad zu viel Verkehr herrscht. Obwohl diese Funktion nicht im User Datagram Protocol integriert ist, können Organisationen einen Router verwenden, der speziell konfiguriert wurde, um verlorene Pakete zu verfolgen.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Nutzung?

Live- und Echtzeitdatenübertragung kann mit UDP, aber nicht mit TCP erreicht werden.

UDP ist trotz seiner inhärenten Instabilität ein Grundpfeiler für Internetoperationen. Dies liegt daran, dass es perfekt für Echtzeit-Datenübertragungen geeignet ist, bei denen der Verlust einiger Pakete unbedeutend ist.

Zum Beispiel kann ein verlorenes Paket in einem Online-Spiel dazu führen, dass der Spieler einige Frames und einige Punkte verliert. Der Benutzer kann weiterspielen, während das User Datagram Protocol die nachfolgenden Datenpakete sendet. TCP hingegen wird darauf achten, wenn auch nur ein Paket fehlt. Das Spiel wird einfrieren, da die Verbindung wiederhergestellt und die Daten erneut gesendet werden. Unter diesen Umständen kann das Transmission Control Protocol negative Auswirkungen auf die Benutzererfahrung haben.

In Szenarien, in denen die Datenintegrität wichtiger ist als die Übertragungsgeschwindigkeit, funktioniert TCP am besten. Es stellt sicher, dass Dateien und Webseiten unbeschädigt ankommen und kann sogar für Content Delivery Networks und Echtzeitanalysen nützlich sein, bei denen verlorene Pakete die Ergebnisse verfälschen könnten. UDP hingegen eignet sich für Medienübertragungen.

UDP kann Bildwiederholraten von bis zu 30 Bildern pro Sekunde für Videoanrufe unterstützen. Aufgrund der Geschwindigkeit der Datenübertragung haben ein paar verlorene Pakete keinen Einfluss auf das Benutzererlebnis.

Online-Spiele werden erheblich von den zahlreichen Kontrollen und Ausgleichen von TCP beeinflusst. Ohne ideale Netzwerkbedingungen stoppen Frames häufig und, wenn TCP verwendet wird, werden die Verbindungen wiederhergestellt. Deshalb wird UDP empfohlen.

Abschließend wird TCP typischerweise in Situationen verwendet, in denen eine sichere und zuverlässige Kommunikationsmethode erforderlich ist, wie zum Beispiel bei E-Mails, Web-Browsing und im Militär. Wenn schnelle Kommunikation erforderlich ist, aber Zuverlässigkeit unwichtig ist, wie zum Beispiel bei VoIP, Spielestreaming, Video- und Musikstreaming usw., wird UDP verwendet.

TCP-Nutzung

Die meisten Datenübertragungen wählen das optimale Protokoll automatisch aus. Um Ihr Surferlebnis zu verbessern, müssen Sie in einigen Situationen, wie z.B. bei der Verwendung eines VPNs, möglicherweise ein Protokoll auswählen. Für die folgenden Anwendungen aktivieren Sie TCP:

• E-Mails senden und SMS schreiben
• Auf Netflix, Hulu oder HBO Max aufgezeichnete Sendungen online ansehen
• Dateifreigabe zwischen Apps und Geräten
• Eine allgemeine Websuche
• Fernsteuerung eines Geräts oder Netzwerks

UDP-Nutzung

Das ideale Protokoll für das Senden eines konstanten Streams von Echtzeitdaten ist UDP. Dies ermöglicht es zahlreichen Personen, Daten schnell und einfach zuzugreifen, auch unter weniger idealen Bedingungen. Online-Spiele sind ein schönes Beispiel. Selbst im Falle möglicher Fehler oder Datenverluste kann UDP den Fluss aufrechterhalten. Hier sind einige Beispiele für die heutige Verwendung von UDP:

• Online-Spiele
• Multicasting
• Videokonferenzen und Chats
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Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Ports?

Obwohl Sie die Begriffe TCP- und UDP-Ports möglicherweise nicht häufig hören, bilden sie das Fundament des modernen Internets. Diese beiden Ports sind für Ihr tägliches Leben äußerst wichtig, da sie die Datenübertragung ermöglichen.

TCP-Ports haben einzigartige Eigenschaften und Funktionen, obwohl sie die gleiche Aufgabe haben, Daten über das Internet zu übertragen.

Als verbindungsorientiertes Protokoll stellt TCP eine Verbindung zwischen den beiden Geräten über einen Drei-Wege-Handshake her, bevor Daten übertragen werden, was es zuverlässiger für Kommunikation und Datenübertragung macht. Auf diese Weise werden alle Informationen in der richtigen Reihenfolge gesammelt. Zusätzlich sind Fehler im Verfahren leicht zu erkennen. Allerdings sind UDP-Ports nicht dasselbe.

TCP-Ports werden für Dienste wie E-Mails, Bilder, Websites und andere Bereiche genutzt, in denen aufgrund ihrer Zuverlässigkeit eine sichere und gründliche Datenübertragung erforderlich ist.

UDP-Ports sind verbindungslose Protokolle, was bedeutet, dass sie Zeit sparen, indem sie keine Verbindungen herstellen, bevor sie Datenpakete senden. Dies ist nützlich für zeitkritische Dienste und Situationen, in denen Daten in Echtzeit empfangen werden. Video-, Sprach- und Gaming-Streaming erfordern alle UDP-Ports.

Obwohl TCP und UDP unterschiedliche Ports verwenden, können sie dieselbe Portnummer teilen. Zum Beispiel verwendet DNS sowohl UDP/53 als auch TCP/53, obwohl dies zwei verschiedene Arten von Verbindungen sind. Benutzerdatagrammprotokolle werden von UDP-Ports eingehalten, während Übertragungssteuerungsprotokolle von TCP-Ports eingehalten werden.

Die Übertragungssteuerungsprotokolle werden von TCP-Ports eingehalten. SMTP-Port 25 und IMAP-Port 143, die für die E-Mail-Übertragung verwendet werden, sowie Secure Shell-Port 22 sind Beispiele für TCP-Ports. Die Ports des File Transfer Protocols (20 und 21) sind ebenfalls enthalten.

Die UDP/IP-Protokolle sind von UDP-Ports abhängig. Der Dynamic Host Configuration Protocol-Port (68), der Kerberos-Port (88) und der DNS-Port (53), die alle UDP-Ports sind, werden von Gaming-Diensten verwendet.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Paketstruktur?

Um die Reihenfolge der Übertragung aufrechtzuerhalten, enthält der Header von TCP-Datenpaketen eine Sequenznummer. Andererseits, da UDP-Datenpakete in zufälliger Reihenfolge ankommen, kann eine falsche Sequenzierung nicht gefunden oder behoben werden.

TCP verwendet Portnummern, um zu identifizieren, an welchen Anwendungsprozess das Datenpaket übertragen werden soll. Darüber hinaus verwendet es Sequenznummern, um sich mit dem Remote-Host zu synchronisieren. Sequenznummern werden für jedes Datenstück geliefert und empfangen. Dies ermöglicht es dem System, die gewünschte Reihenfolge beizubehalten, indem die genaue Reihenfolge, in der die Daten bereitgestellt werden, verfolgt wird.

Es gibt keinen Sequenzierungsmechanismus, der von UDP verwendet wird. Datenpakete werden separat und ohne festgelegte Reihenfolge übertragen, und das Empfangsprogramm setzt sie wieder zusammen. Da das Protokoll keine Methode hat, um zu bestimmen, welche Datenpakete zuerst ankommen sollen oder ob sie in der falschen Reihenfolge empfangen werden, beachten Sie, dass sie in der Reihenfolge zusammengesetzt werden, in der sie empfangen werden. Anwendungen werden Pakete fälschlicherweise empfangen. Jedes Datenpaket, das UDP nicht verarbeiten kann, wird ebenfalls verworfen.

TCP-Paketstruktur

Das "Einschreiben"-Protokoll des Internets ist TCP. Postsendungen müssen oft beim Postdienstleister registriert werden, um zugestellt zu werden. Eine Unterschrift ist erforderlich als Bestätigung, wenn die Post am anderen Ende empfangen wird. Diese Unterschrift dient als Bestätigung des Absenders, dass die Nachricht erfolgreich auf der anderen Seite empfangen wurde.

TCP verlangt, dass eine Bestätigung zurückgesendet wird, anstatt eine Unterschrift am anderen Ende (Computer haben sowieso eine unleserliche Handschrift).

Die Sequenznummer erscheint im TCP-Header bei Offset 32. Ein Host verwendet eine Sequenznummer als Zähler, um jedes Byte aufzuzeichnen, das außerhalb des Systems übertragen wird. Die Sequenznummer wird um 1400 erhöht, sobald ein TCP-Paket übertragen wird, wenn es 1400 Bytes Daten enthält.

Die Bestätigungsnummer ist um 64 verschoben. Diese Nummer dient als Zähler, um jedes empfangene Byte zu erfassen. Ein Host erhöht die Bestätigungsnummer um 1000, wenn er ein Paket als Antwort sendet und 1000 Bytes empfängt.

Der Empfang von Daten von einem entfernten Host führt dazu, dass die Bestätigungsnummer des lokalen Hosts um die Menge der empfangenen Daten erhöht wird. Der lokale Host wird diese überarbeitete Bestätigungsnummer zusammen mit seinem nachfolgenden Paket senden und dabei das ACK-Flag (Offset 107) aktivieren, um dem anderen Ende mitzuteilen, dass er den Empfang der Daten bestätigt hat. Das Nächste, was TCP einer Signatur nahekommt, ist dies. Infolgedessen ist TCP in der Lage, eine genaue Datenübertragung zu gewährleisten.

UDP-Paketstruktur

Der UDP-Header ist ein fester 8-Byte-Header. Alle relevanten Header-Informationen sind in den ersten 8 Bytes enthalten, wobei die folgenden Bytes aus Daten bestehen. Der Bereich für UDP-Portnummern reicht von 0 bis 65535; Portnummer 0 ist reserviert. UDP-Portnummernfelder sind jeweils 16 Bit lang. Verschiedene Benutzeranfragen oder Prozesse können durch die Verwendung von Portnummern unterschieden werden.

Informationen können mit jedem Kommunikationsprotokoll unter Verwendung einer Bytefolge übertragen werden. Diese "Bitstrings" bestehen aus verschiedenen Feldern, und jedes Feld enthält Daten, die für ein bestimmtes Protokoll relevant sind. Der Header und das Payload sind die beiden Komponenten eines Bitstrings. Der Hauptteil der Nachricht ist im Payload enthalten, während der Header dazu dient, die Identifizierung und die Nutzung des Kommunikationsprotokolls zu erleichtern. Datenübertragungen über TCP und UDP verwenden zwei verschiedene Arten von Headern.

Um kompliziertere Datenübertragungen zu ermöglichen, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen, verwendet TCP einen variablen Header. Der Header kann eine Größe von 20 bis 60 Bytes haben. Im Gegensatz dazu hat UDP einen Header mit fester Länge und ist schneller und effektiver, aber weniger anpassungsfähig. Im UDP-Header können nur acht Bytes verwendet werden.

Die Felder der TCP- und UDP-Header unterscheiden sich ebenfalls. Die Sequenznummer, die Prüfziffer, die ACK-Nummer, das Steuerbit, die Informationen zum gleitenden Fenster, der Quellport, der Zielport und eine Reihe anderer Felder sind alles definierte Felder in TCP-Headern. UDP-Header hingegen sind kürzer und leichter zu lesen, da sie nur Felder für die Prüfziffer, Quell- und Zielports sowie einige andere grundlegende Aspekte enthalten.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Verarbeitung großer Datenmengen?

Ein großer Datenstrom wird durch das TCP-Segmentierungsverfahren in kleinere Segmente unterteilt, damit er als Pakete über das Netzwerk gesendet werden kann. Netzwerkpakete haben eine maximale Größe, die als maximale Übertragungseinheit (MTU) bekannt ist und von dem zugrunde liegenden Netzwerkprotokoll abhängt. Dies macht die TCP-Segmentierung erforderlich. Die MTU für IPv6 beträgt 1280 Bytes, aber die MTU für Ethernet beträgt 1500 Bytes. Die MTU des Netzwerkprotokolls wird von den Datensegmenten dank der TCP-Segmentierung nicht überschritten, die jedem Segment eine Sequenznummer zuweist, um die Segmente neu anzuordnen und Fehler zu erkennen.

Die Rekonstruktion des ursprünglichen Datenstroms mithilfe der an das Ziel empfangenen Segmente wird als TCP-Reassemblierung bezeichnet. Die Sequenznummern und Prüfziffern der Segmente werden von der TCP-Zusammenführung verwendet, um sie neu anzuordnen und fehlende oder beschädigte Segmente zu identifizieren. Die von der TCP-Zusammenführung verwendete Gleitfenstermethode regelt den Datenfluss und bestätigt den Empfang von Segmenten. Die TCP-Zusammenführung kann mit doppelten, verlorenen oder außer der Reihenfolge angekommenen Segmenten umgehen, indem sie diese entweder verwirft oder eine erneute Übertragung anfordert.

Es ist möglich, dass UDP und TCP unterschiedliche Eigenschaften oder Zwecke haben. Um Kompatibilität und Leistung sicherzustellen, müssen sich die TCP-Segmentierung und -Zusammenführung an diese Variationen anpassen. Zum Beispiel muss die TCP-Segmentierung das Aufteilen oder Kombinieren von UDP-Datagrammen vermeiden und deren Grenzen einhalten. Die verschiedenen UDP-Zuverlässigkeits- oder Stauverwaltungsalgorithmen müssen von der TCP-Zusammenführung verarbeitet werden, um sinnlose Wiederübertragungen oder Verzögerungen zu verhindern.

TCP-Verarbeitung großer Datenmengen

Das Transmission Control Protocol (TCP) wird zum Senden von Dateien und Nachrichten über eine Netzwerkverbindung verwendet. Das Sendernetzwerk teilt jede Datei in Pakete auf. Wenn die Pakete das empfangende Netzwerk erreichen, werden sie zusammengefügt. TCP-Pakete können eine maximale Größe von 64K (65535 Bytes) haben. In den meisten Fällen begrenzt die Maximum Transmission Unit (MTU) der Netzwerkressourcen die Größe des Pakets. Die größte Größe des Datenübertragungslimits, das die Hardware in einem Netzwerk unterstützen kann, ist als MTU bekannt. Lassen Sie niemals die Paketgröße das MTU-Limit überschreiten.

UDP-Verarbeitung großer Datenmengen

Jede Nachricht wird als einzelnes UDP-Datagramm gesendet; UDP verfügt über keine Mechanismen zur Nachrichtenfragmentierung oder -zusammenfügung. Die Segmentierung kann jedoch auf Ebenen über oder unter UDP erfolgen: Wenn ein IP-Paket größer als die MTU (Maximum Transfer Unit) einer Netzwerkverbindung ist, kann es fragmentiert werden. IP-Pakete, die UDP, TCP oder andere Datentypen enthalten, können dies erleben. Da kreative Fragmentierung gelegentlich verwendet werden kann, um Paketfilterregeln zu umgehen, ist dies wichtig für Firewalls.

Mehrere Protokolle, die UDP darauf aufbauen, beinhalten nummerierte Segmente. Das einfache Dateitransferprotokoll (TFTP) beispielsweise teilt Dateien in "Blöcke" auf und sendet für jeden Block eine Blocknummer im Header. (Und als Antwort bestätigt der Empfänger die Blocknummer, die er erhalten hat; es funktioniert wie eine stark komprimierte Form von TCP.) Dies ist jedoch ein Bestandteil des TFTP-Protokolls, nicht von UDP.

Ein weiteres Beispiel für ein UDP-basiertes Protokoll, das Segmentierung (sowie mehrere Verbindungen) und Paketnummerierung unterstützt, ist QUIC. Aber noch einmal, es gehört zum QUIC-Protokoll und nicht zu UDP.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Multicasting?

TCP kann im Gegensatz zu UDP nicht für Multicast- oder Broadcast-Dienste verwendet werden.

Eine echte End-to-End-Verbindung existiert mit TCP. Das Einrichten einer Verbindung zwischen zwei kommunizierenden Endpunkten und das Ergreifen präziser Aufzeichnungsmaßnahmen zur Überwachung der übermittelten Datenpakete und Bytes ist erforderlich. Es ist einfach, Synchronisations- und Bestätigungsnachrichten zu verfolgen und nachzuvollziehen, da sie den Wert der vorhergehenden Nachricht um 1 erhöhen. Sequenzierungssegmente werden in Paketkopfdaten verwendet, um die Reihenfolge des Datenstroms beizubehalten. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es am besten für Punkt-zu-Punkt-Übertragungssysteme geeignet, anstatt für Situationen, in denen Daten an zahlreiche Endpunkte gesendet werden.

Beim Broadcasting oder Multicasting weist der Server mehrere Empfänger zu. Genau wie UDP überträgt es die Daten, ohne eine Bestätigung oder eine andere Art von Zustellbestätigung anzufordern. UDP ist perfekt für das Broadcasting von Datenpaketen an eine große Anzahl von Endpunkten (oder Subnetzen), unabhängig davon, ob sie sich im Zustand "passive open" oder "listening" befinden. Dies liegt an der Art und Weise, wie UDP im Kern gestaltet ist. Unter diesen Umständen ist eine Gruppe von Hosts anstelle eines spezifischen Netzwerk-Hosts das Ziel der Datenübertragung.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Adressierung?

Das User Datagram Protocol (UDP) und das Transmission Control Protocol (TCP) sind beide Protokolle der Transportschicht. TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, während UDP ein Mitglied der UDP/IP-Familie der Internetprotokolle ist. UDP ist ein unzuverlässiges, verbindungsloses Protokoll, im Gegensatz zu TCP.

Das Transmission Control Protocol (TCP), das für die Bereitstellung zuverlässiger Lieferdienste erforderlich ist, befindet sich zwischen der Anwendungs- und der Netzwerkschicht. Es ist ein verbindungsorientiertes Kommunikationsprotokoll, das den Nachrichtenaustausch zwischen verschiedenen Geräten über ein Netzwerk erleichtert. TCP wird vom Internet Protocol (IP) verwendet, das die Methode zum Übertragen von Datenpaketen zwischen Computern definiert.

Ein anderer Name für das UDP/IP-Paket ist die Internet-Protokollfamilie, die UDP umfasst. Es ist ein unzuverlässiges, verbindungsloses Protokoll, im Gegensatz zu TCP. Daher ist es nicht notwendig, eine Verbindung vor der Datenübertragung herzustellen. Niedriglatenz- und verlusttolerante Verbindungen können über das Netzwerk mit Hilfe von UDP hergestellt werden. Die Prozess-zu-Prozess-Kommunikation wird durch die Verwendung von UDP ermöglicht.

TCP-Adressierung

Eine 32-Bit-Zahl dient als IP-Adresse. In einem TCP/IP-Netzwerk identifiziert es eindeutig einen Host (einen Computer oder ein anderes Gerät, wie einen Drucker oder Router). Es erstellt eine IP-Adresse, die normalerweise als 192.168.123.132 geschrieben wird, vier Ganzzahlen, die durch Punkte getrennt sind.

Die Router, die Datenpakete zwischen Netzwerken übertragen, dürfen den genauen Standort des Hosts, für den ein Datenpaket bestimmt ist, nicht kennen, damit ein TCP/IP-Weitverkehrsnetz (WAN) effektiv als Sammlung von Netzwerken funktioniert. Nur das Netzwerk, zu dem der Host gehört, ist den Routern bekannt, und sie verwenden die Daten in ihrer Routentabelle, um herauszufinden, wie das Paket zum Netzwerk des Zielhosts gelangt. Das Paket wird dann an den richtigen Host übertragen, nachdem es das Zielnetzwerk erreicht hat.

Eine IP-Adresse muss zwei Teile haben, damit dieser Prozess funktioniert. Eine IP-Adresse hat zwei Teile: eine Netzwerkadresse und eine Hostadresse. Das Ergebnis ist 192.168.123.0, was die Netzwerkadresse ist, und 0.0.0.132, was die Hostadresse ist, wenn man das Beispiel 192.168.123.132 in diese beiden Teile aufteilt.

UDP-Adressierung

Innerhalb von IP-Paketen bewegen sich UDP-Datagramme. Die Quell- und Zielhosts werden durch Felder im IP-Level-Header identifiziert. Das Netzwerksoftware muss jedoch wissen, was mit einem IP-Paket zu tun ist, wenn es einen Host erreicht. Ein Hinweis ist der Typ des verwendeten Transportprotokolls, wobei TCP oder UDP die beiden Hauptoptionen sind. Die Zielportnummer wird verwendet, um zu bestimmen, welche Entität die Lieferung erhält, ungeachtet der Möglichkeit, dass mehrere Entitäten (Prozesse, Aufgaben, Jobs, Clients, Server oder wie auch immer Sie sie nennen möchten) gleichzeitig auf demselben Host und unabhängig voneinander arbeiten. Die Quellportnummer identifiziert die Host-Einheit, von der das Datagramm stammt.

Die IP-Adresse und die Portnummer sind die beiden Zielbezeichner, die in jedem UDP-Paket enthalten sind. Es könnte eine Layer-2-Adresse enthalten, aber UDP verwendet diese nicht. Der Computer wird durch seine IP-Adresse identifiziert, und das Programm wird durch seinen Port identifiziert. Komplexere Situationen umfassen NAT, Anwendungen, die gleichzeitig auf mehreren Ports lauschen, und Client-Anwendungen, die auf eine Antwort vom Server warten. Nebenbei: Da IPv6-Adressen zu viele Bits haben, gibt es zahlreiche Möglichkeiten, sie zu verwenden, um spezifische Programme oder Funktionen auf der Host-Maschine zu lokalisieren.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf Sicherheit?

Um den vertrauenswürdigen Transfer aller Daten zu gewährleisten, stellt TCP einen sicheren Kommunikationskanal her. Der Empfang einer Nachricht wird überprüft, nachdem sie gesendet wurde, um sicherzustellen, dass alle Daten übertragen wurden.

Die Datenübertragung über das Internet muss durch TCP/IP-Verschlüsselung und Authentifizierung gesichert werden.

Das Internetprotokoll-Toolkit (TCP/IP), die Sammlung von Regeln und Protokollen, die regelt, wie Computer über Netzwerke kommunizieren, bietet zwei Techniken zum Schutz von Daten, die über das Internet übertragen werden: TCP/IP-Verschlüsselung und Authentifizierung. Durch die Verwendung eines geheimen Schlüssels verschlüsselt die Verschlüsselung Daten, sodass nur diejenigen mit den entsprechenden Berechtigungen sie entschlüsseln und auf die ursprünglichen Inhalte zugreifen können. Durch die Verwendung mehrerer Methoden wie Passwörter, Zertifikate oder digitale Signaturen ist Authentifizierung der Akt, die Legitimität des Absenders und des Empfängers des Materials festzustellen.

Beim Übertragen von Daten stellt UDP keine Verbindung her. Es überträgt Daten, ohne den Empfang oder die Fehlerüberprüfung zu überprüfen.

Anwendungen, die eine zuverlässige Datenübertragung benötigen, müssen ihre eigenen Techniken zur Fehlererkennung, -korrektur und -wiederübertragung auf Anwendungsebene entwerfen, was schwierig und ressourcenintensiv sein kann, da UDP keine inhärente Zuverlässigkeit bietet.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Skalierbarkeit?

UDP ist insgesamt ein viel schnelleres, einfacheres und effektiveres Protokoll, aber nur TCP erlaubt die erneute Übertragung verlorener Datenpakete.

Das Transmission Control Protocol (TCP) und das User Datagram Protocol (UDP) unterscheiden sich hauptsächlich darin, dass TCP ein verbindungsbasiertes Protokoll ist und UDP verbindungslos. TCP ist zuverlässiger, aber es überträgt Daten langsamer. Obwohl weniger zuverlässig, arbeitet UDP schneller. Deshalb kann jedes Protokoll für verschiedene Arten der Datenübertragung verwendet werden.

Das Format und die Übertragung von Daten über ein Netzwerk werden von Protokollen bestimmt, die Regeln sind. Zwei unterschiedliche Ansätze zur gleichen Aufgabe, Daten über das Internet zu übertragen, sind TCP und UDP. Damit Sie E-Mails senden, Netflix schauen, Spiele spielen und im Internet surfen können, ermöglichen sie die Verbindung zwischen Servern und Geräten.

Um den vertrauenswürdigen Transfer aller Daten zu gewährleisten, stellt TCP einen sicheren Kommunikationskanal her. Der Empfang einer Nachricht wird überprüft, nachdem sie gesendet wurde, um sicherzustellen, dass alle Daten übertragen wurden.

Beim Übertragen von Daten stellt UDP keine Verbindung her. Es überträgt Daten, ohne den Empfang oder die Fehlerüberprüfung zu verifizieren. Dies impliziert, dass die Daten während der Übertragung vollständig oder teilweise verloren gehen könnten.

Was ist der Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Komplexität?

Das komplexere und leistungsstärkere Protokoll ist TCP. Obwohl es einen höheren Overhead hat und nicht für Geschwindigkeit ausgelegt ist, bietet es fortschrittliche Funktionen und zuverlässige Zustellung. UDP ist einfach und schnell. Es fehlt jedoch an Zuverlässigkeit und es nummeriert seine Datenpakete nicht. Je nachdem, wie ein Programm verwendet und erstellt wird, sollte UDP oder TCP verwendet werden.

TCP wird aufgrund all der Aufgaben, die es übernimmt, als ein schwergewichtiges Protokoll angesehen. Bevor Daten gesendet werden können, erfordert der Verbindungsaufbauprozess die Übertragung von drei Paketen. Die 20-Byte-Headergröße von TCP macht es zu einem schwergewichtigen Protokoll, das Zuverlässigkeit und Stauung verwaltet.

Da es keine solchen Anforderungen für den Verbindungsaufbau gibt, ist UDP leichtgewichtig. UDP ist ein leichtgewichtiges Protokoll mit einem 8-Byte-Präambel, weil es während der Datenübertragung keine Reihenfolge, Zuverlässigkeit usw. verwaltet.