TCP vs UDP: Diferença e Comparação

O TCP (Protocolo de Controle de Transmissão) garante entrega de pacotes confiável, ordenada e com verificação de erros, enquanto o UDP (Protocolo de Datagrama do Usuário) é mais rápido, mas não confiável e não ordenado.

Principais lições

1. TCP (Transmission Control Protocol) é um protocolo orientado a conexão que garante uma transmissão de dados confiável e precisa, estabelecendo uma conexão, verificando a entrega de dados e retransmitindo pacotes perdidos.
2. O UDP (User Datagram Protocol) é um protocolo sem conexão que oferece transmissão de dados mais rápida, sem verificação de erros e processos de estabelecimento de conexão, levando a possíveis imprecisões nos dados entregues.
3. A principal diferença entre o TCP e o UDP é a abordagem de transmissão de dados, com o TCP priorizando a confiabilidade e a precisão. Ao mesmo tempo, o UDP enfatiza a velocidade e a eficiência em detrimento de possíveis imprecisões de dados.

TCP x UDP

Um protocolo orientado a conexão é o TCP. O TCP é mais lento que o UDP em comparação. A retransmissão de pacotes de dados só está disponível com TCP e é mais segura com cabeçalho de 20 bytes. Enquanto o UDP é um protocolo sem conexão. O UDP é um protocolo muito mais rápido, fácil e eficaz, mas é menos seguro que o TCP.

No entanto, o acima não é a única diferença. Uma comparação entre os dois termos em parâmetros específicos pode esclarecer aspectos sutis:

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Tabela de comparação

Característica	TCP (Protocolo de Controle de Transmissão)	UDP (Protocolo de Datagrama do Usuário)
Conexão	Conexão orientada	Sem conexão
Confiabilidade	Altamente confiável	Menos confiável
Verificação de erros	Sim, com retransmissão e reconhecimentos	Não, apenas soma de verificação básica
Encomendar	Ordem garantida de pacotes de dados	Nenhum pedido garantido
Controle de congestão	Sim, usa controle de fluxo e janelas	Não, envia dados o mais rápido possível
Despesas gerais	Cabeçalho maior devido a informações adicionais	Cabeçalho menor, mais eficiente
Latência	Maior devido à verificação de erros e retransmissão	Menor devido ao protocolo mais simples
Aplicações	Transferências de arquivos, navegação na web, e-mail	Streaming de mídia, jogos on-line, VoIP

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O que é TCP?

TCP (Transmission Control Protocol) é um protocolo de comunicação central dentro do Internet Protocol Suite (comumente referido como TCP/IP). Ele fornece entrega de pacotes confiável, ordenada e com verificação de erros em uma rede. O TCP é orientado à conexão, o que significa que estabelece uma conexão virtual entre o remetente e o destinatário antes da transmissão dos dados. Os principais recursos do TCP incluem:

1. Confiabilidade: O TCP garante que os dados sejam entregues de forma confiável ao destino pretendido, usando mecanismos como confirmação, retransmissão de pacotes perdidos e sequenciamento para garantir que os pacotes sejam recebidos na ordem correta.
2. Controle de fluxo: O TCP emprega mecanismos de controle de fluxo para gerenciar a taxa de transmissão de dados entre o remetente e o destinatário, evitando que o remetente sobrecarregue o destinatário com dados.
3. Controle de congestão: O TCP inclui algoritmos de controle de congestionamento para gerenciar o congestionamento da rede e evitar o colapso da rede ajustando a taxa de transmissão com base nas condições da rede.
4. Conexão orientada: O TCP estabelece uma conexão entre o remetente e o destinatário antes da transmissão dos dados. Esta conexão inclui um processo de handshake para negociar parâmetros e estabelecer comunicação.
5. Comunicação Full Duplex: O TCP permite a comunicação bidirecional simultânea entre o remetente e o destinatário, permitindo que ambas as partes enviem e recebam dados simultaneamente.
6. Orientação de byte: O TCP trata os dados como um fluxo de bytes em vez de pacotes individuais, permitindo a transferência eficiente de dados e a remontagem na extremidade receptora.
7. Detecção e Correção de Erros: O TCP inclui mecanismos para detecção e correção de erros, como somas de verificação, para garantir a integridade dos dados durante a transmissão.

 

O que é UDP?

UDP (User Datagram Protocol) é um dos principais protocolos do conjunto de protocolos da Internet, operando na camada de transporte. É um protocolo sem conexão, o que significa que não estabelece uma conexão direta entre o remetente e o destinatário antes de transmitir os dados. Em vez disso, o UDP envia pacotes de dados, chamados datagramas, sem garantir sua entrega ou ordem.

As principais características do UDP incluem:

1. Comunicação sem conexão: O UDP não estabelece nem mantém uma conexão antes de enviar dados. Cada datagrama é independente dos demais, permitindo uma transmissão mais rápida, pois não há necessidade de handshake ou configuração de conexão.
2. Entrega não confiável: O UDP não fornece mecanismos de confiabilidade, como reconhecimento de pacotes recebidos, retransmissão de pacotes perdidos ou correção de erros. Conseqüentemente, não há garantia de que todos os datagramas chegarão ao seu destino e pode haver perda ou duplicação de pacotes.
3. Sobrecarga mínima de cabeçalho: O cabeçalho do UDP é leve em comparação com o TCP, contendo apenas informações essenciais, como números de porta de origem e destino e o comprimento do datagrama. Essa sobrecarga mínima torna o UDP eficiente para aplicativos que priorizam velocidade e baixa latência.
4. Suporte para transmissão e multicast: o UDP oferece suporte à comunicação broadcast e multicast, permitindo que um único datagrama seja enviado para vários destinatários simultaneamente, o que é útil para aplicações como streaming de multimídia ou jogos online.

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Principais diferenças entre TCP e UDP

1. Orientado à conexão vs. sem conexão:
   • O TCP é orientado à conexão, o que significa que estabelece uma conexão confiável e ordenada entre o remetente e o destinatário antes da transferência de dados. Essa conexão envolve um processo de handshake para configurar parâmetros como números de sequência e tamanhos de janela.
   • O UDP, por outro lado, não tem conexão. Não estabelece conexão antes de enviar dados. Cada datagrama UDP é independente dos outros, permitindo uma transmissão mais rápida sem a sobrecarga de configuração e manutenção da conexão.
2. Confiabilidade e pedido:
   • O TCP garante a entrega confiável de dados, fornecendo mecanismos como confirmações, retransmissões e números de sequência. Garante que os dados serão entregues com precisão e na ordem correta.
   • O UDP não garante confiabilidade ou ordem de entrega de dados. Ele simplesmente envia datagramas sem garantir que eles cheguem ao destino ou na mesma ordem em que foram enviados. Essa falta de confiabilidade torna o UDP mais rápido, mas menos adequado para aplicações que exigem entrega garantida, como transferência de arquivos ou navegação na web.
3. Verificação e correção de erros:
   • O TCP inclui mecanismos de verificação e correção de erros para detectar e recuperar erros de transmissão de dados. Ele usa somas de verificação para verificar a integridade dos dados e retransmite pacotes perdidos ou corrompidos.
   • O UDP não realiza verificação ou correção de erros. Ele depende de protocolos ou aplicativos de camada superior para lidar com quaisquer erros que possam ocorrer durante a transmissão.
4. Controle de fluxo e prevenção de congestionamento:
   • O TCP implementa mecanismos de controle de fluxo e prevenção de congestionamento para regular a taxa de transmissão de dados e prevenir o congestionamento da rede. Ele ajusta a taxa de transmissão com base nas condições da rede e nas capacidades do receptor.
   • O UDP não incorpora controle de fluxo ou prevenção de congestionamento. Ele envia dados na taxa máxima possível, o que pode levar ao congestionamento da rede se não for gerenciado pela aplicação.
5. Cabeçalho superior:
   • Os cabeçalhos TCP são maiores em comparação com os cabeçalhos UDP devido às informações de controle adicionais necessárias para uma comunicação confiável. Os cabeçalhos TCP incluem campos como números de sequência, números de confirmação, tamanhos de janela e somas de verificação.
   • Os cabeçalhos UDP são mínimos, contendo apenas informações essenciais, como números de porta de origem e destino e o comprimento do datagrama. Essa sobrecarga mínima torna o UDP mais eficiente para aplicativos que priorizam velocidade e baixa latência.
6. Aplicações:
   • O TCP é comumente usado para aplicativos que exigem entrega de dados confiável, ordenada e com verificação de erros, como navegação na Web, e-mail, transferência de arquivos (por exemplo, FTP) e administração remota (por exemplo, SSH).
   • O UDP é preferido para aplicações que priorizam velocidade e eficiência em detrimento da confiabilidade, como comunicação em tempo real (por exemplo, VoIP, videoconferência), jogos on-line, resolução DNS (Sistema de Nomes de Domínio) e streaming multimídia.

Referências

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

Última atualização: 10 de fevereiro de 2024