TCP vs UDP: differenza e confronto

TCP (Transmission Control Protocol) garantisce la consegna dei pacchetti affidabile, ordinata e con controllo degli errori, mentre UDP (User Datagram Protocol) è più veloce ma inaffidabile e non ordinato.

Punti chiave

1. TCP (Transmission Control Protocol) è un protocollo orientato alla connessione che garantisce una trasmissione dei dati affidabile e accurata stabilendo una connessione, verificando la consegna dei dati e ritrasmettendo i pacchetti persi.
2. UDP (User Datagram Protocol) è un protocollo senza connessione che offre una trasmissione dei dati più rapida senza processi di controllo degli errori e di creazione della connessione, con possibili imprecisioni nei dati forniti.
3. La principale differenza tra TCP e UDP è il loro approccio alla trasmissione dei dati, con TCP che dà priorità all'affidabilità e alla precisione. Allo stesso tempo, UDP enfatizza la velocità e l'efficienza a scapito di potenziali imprecisioni dei dati.

TCP contro UDP

Un protocollo orientato alla connessione è TCP. TCP è più lento di UDP in confronto. La ritrasmissione dei pacchetti di dati è disponibile solo con TCP ed è più sicura con un'intestazione di 20 byte. Mentre UDP è un protocollo senza connessione. UDP è un protocollo molto più veloce, più semplice ed efficace, ma è meno sicuro di TCP.

Tuttavia, quanto sopra non è l'unica differenza. Un confronto tra entrambi i termini su parametri specifici può far luce su aspetti sottili:

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Tavola di comparazione

caratteristica	TCP (Transmission Control Protocol)	UDP (Protocollo Datagram Utente)
Connessione	Orientato alla connessione	Senza connessione
Affidabilità	Altamente affidabile	Meno affidabile
Controllo errori	Sì, con ritrasmissione e riconoscimenti	No, solo il checksum di base
Ordinamento	Ordine garantito dei pacchetti di dati	Nessun ordine garantito
Controllo della congestione	Sì, utilizza il controllo del flusso e le finestre	No, invia i dati il ​​più velocemente possibile
Costi indiretti	Intestazione più grande a causa di informazioni aggiuntive	Intestazione più piccola, più efficiente
Latenza	Maggiore a causa del controllo degli errori e della ritrasmissione	Inferiore a causa del protocollo più semplice
Applicazioni	Trasferimenti di file, navigazione web, e-mail	Streaming multimediale, giochi online, VoIP

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Cos'è il TCP?

TCP (Transmission Control Protocol) è un protocollo di comunicazione fondamentale all'interno della Internet Protocol Suite (comunemente indicato come TCP/IP). Fornisce la consegna affidabile, ordinata e con controllo degli errori dei pacchetti su una rete. TCP è orientato alla connessione, ovvero stabilisce una connessione virtuale tra mittente e destinatario prima della trasmissione dei dati. Le caratteristiche principali di TCP includono:

1. Affidabilità: TCP garantisce che i dati vengano consegnati in modo affidabile alla destinazione prevista utilizzando meccanismi come il riconoscimento, la ritrasmissione dei pacchetti persi e il sequenziamento per garantire che i pacchetti vengano ricevuti nell'ordine corretto.
2. Il controllo del flusso: TCP utilizza meccanismi di controllo del flusso per gestire la velocità di trasmissione dei dati tra mittente e destinatario, impedendo al mittente di sovraccaricare di dati il ​​destinatario.
3. Controllo della congestione: TCP include algoritmi di controllo della congestione per gestire la congestione della rete e prevenirne il collasso regolando la velocità di trasmissione in base alle condizioni della rete.
4. Orientato alla connessione: TCP stabilisce una connessione tra mittente e destinatario prima della trasmissione dei dati. Questa connessione include un processo di handshake per negoziare i parametri e stabilire la comunicazione.
5. Comunicazione full-duplex: TCP consente la comunicazione bidirezionale simultanea tra mittente e destinatario, consentendo a entrambe le parti di inviare e ricevere dati contemporaneamente.
6. Orientamento dei byte: TCP tratta i dati come un flusso di byte anziché come singoli pacchetti, consentendo un trasferimento e un riassemblaggio efficienti dei dati all'estremità ricevente.
7. Rilevamento e correzione degli errori: TCP include meccanismi per il rilevamento e la correzione degli errori, come i checksum, per garantire l'integrità dei dati durante la trasmissione.

 

Che cos'è UDP?

UDP (User Datagram Protocol) è uno dei protocolli principali della suite di protocolli Internet, che opera a livello di trasporto. È un protocollo senza connessione, nel senso che non stabilisce una connessione diretta tra mittente e destinatario prima della trasmissione dei dati. Invece, UDP invia pacchetti di dati, chiamati datagrammi, senza garantirne la consegna o assicurarne l'ordine.

Le caratteristiche chiave dell'UDP includono:

1. Comunicazione senza connessione: UDP non stabilisce né mantiene una connessione prima dell'invio dei dati. Ogni datagramma è indipendente dagli altri, consentendo una trasmissione più rapida poiché non è necessario l'handshaking o l'impostazione della connessione.
2. Consegna inaffidabile: UDP non fornisce meccanismi di affidabilità come il riconoscimento dei pacchetti ricevuti, la ritrasmissione dei pacchetti persi o la correzione degli errori. Di conseguenza, non vi è alcuna garanzia che tutti i datagrammi raggiungano la loro destinazione e potrebbero verificarsi perdite o duplicazioni dei pacchetti.
3. Sovraccarico minimo dell'intestazione: l'intestazione di UDP è leggera rispetto a TCP e contiene solo informazioni essenziali come i numeri di porta di origine e destinazione e la lunghezza del datagramma. Questo sovraccarico minimo rende UDP efficiente per le applicazioni che danno priorità alla velocità e alla bassa latenza.
4. Supporto broadcast e multicast: UDP supporta la comunicazione broadcast e multicast, consentendo l'invio simultaneo di un singolo datagramma a più destinatari, utile per applicazioni come streaming multimediale o giochi online.

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Principali differenze tra TCP e UDP

1. Orientato alla connessione o senza connessione:
   • TCP è orientato alla connessione, nel senso che stabilisce una connessione affidabile e ordinata tra mittente e destinatario prima del trasferimento dei dati. Questa connessione prevede un processo di handshake per impostare parametri quali numeri di sequenza e dimensioni della finestra.
   • UDP, d'altra parte, è senza connessione. Non stabilisce una connessione prima dell'invio dei dati. Ogni datagramma UDP è indipendente dagli altri, consentendo una trasmissione più rapida senza il sovraccarico di installazione e manutenzione della connessione.
2. Affidabilità e ordinazione:
   • TCP garantisce la consegna affidabile dei dati fornendo meccanismi quali riconoscimenti, ritrasmissioni e numeri di sequenza. Garantisce che i dati verranno consegnati in modo accurato e nell'ordine corretto.
   • UDP non garantisce l'affidabilità o l'ordine della consegna dei dati. Invia semplicemente datagrammi senza garantire che raggiungano la loro destinazione o arrivino nello stesso ordine in cui sono stati inviati. Questa mancanza di affidabilità rende UDP più veloce ma meno adatto per applicazioni che richiedono una consegna garantita, come il trasferimento di file o la navigazione web.
3. Controllo e correzione degli errori:
   • TCP include meccanismi di controllo e correzione degli errori per rilevare e ripristinare gli errori di trasmissione dei dati. Utilizza checksum per verificare l'integrità dei dati e ritrasmette i pacchetti persi o danneggiati.
   • UDP non esegue il controllo o la correzione degli errori. Si basa su protocolli o applicazioni di livello superiore per gestire eventuali errori che possono verificarsi durante la trasmissione.
4. Controllo del flusso ed prevenzione della congestione:
   • TCP implementa meccanismi di controllo del flusso e di prevenzione della congestione per regolare la velocità di trasmissione dei dati e prevenire la congestione della rete. Regola la velocità di trasmissione in base alle condizioni della rete e alle capacità del ricevitore.
   • UDP non incorpora il controllo del flusso o l'eliminazione della congestione. Invia i dati alla massima velocità possibile, il che può portare alla congestione della rete se non gestito dall'applicazione.
5. Intestazione in alto:
   • Le intestazioni TCP sono più grandi rispetto alle intestazioni UDP a causa delle informazioni di controllo aggiuntive richieste per una comunicazione affidabile. Le intestazioni TCP includono campi come numeri di sequenza, numeri di riconoscimento, dimensioni della finestra e checksum.
   • Le intestazioni UDP sono minime e contengono solo informazioni essenziali come i numeri di porta di origine e di destinazione e la lunghezza del datagramma. Questo sovraccarico minimo rende UDP più efficiente per le applicazioni che danno priorità alla velocità e alla bassa latenza.
6. Applicazioni:
   • TCP è comunemente utilizzato per applicazioni che richiedono la consegna di dati affidabile, ordinata e controllata da errori, come la navigazione web, la posta elettronica, il trasferimento di file (ad esempio, FTP) e l'amministrazione remota (ad esempio, SSH).
   • UDP è preferito per le applicazioni che danno priorità alla velocità e all'efficienza rispetto all'affidabilità, come la comunicazione in tempo reale (ad esempio, VoIP, videoconferenze), giochi online, risoluzione DNS (Domain Name System) e streaming multimediale.

Riferimenti

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/751376/
2. https://smartech.gatech.edu/bitstream/handle/1853/12301/MANIACS_40.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Ultimo aggiornamento: 10 febbraio 2024