UDP và TCP là hai giao thức truyền dẫn qua internet phổ biến và thông dụng nhất hiện nay. Vậy sự khác nhau giữa UDP và TCP là gì? Cách hoạt động của chúng ra sao? Đừng bỏ lỡ bài viết này của Vietnix.
Giao thức TCP (Tranmission Control Protocol) là gì?
TCP (Transmission Control Protocol) là một giao thức mạng dùng trong truyền dữ liệu qua một mạng khác, được nhận xét là khá quan trọng. Một giao thức trong phạm vi mạng bao gồm những quy tắc và thứ tự quản lý quá trình truyền dữ liệu sao cho người dùng trên toàn cầu dù ở đâu, trên nền tảng gì, phần mềm nào đều được phép thao tác theo cùng một phương thức tương tự nhau thì được gọi là TCP.
Thông thường, TCP thường liên kết với giao thức Internet (IP) tạo thành một đôi được gọi là TCP/IP. Thuật ngữ này hay xuất hiện ở mục network setting trên máy tính hay các thiết bị di động cá nhân. IP có nhiệm vụ gán địa chỉ thực hiện đưa những gói tin từ nguồn đến đích, còn TCP xác thực tính tin cậy của truyền dẫn.
Giao thức UDP (User Datagram Protocol) là gì?
UDP (User Datagram Protocol) được định nghĩa là giao thức dữ liệu người dùng, đây là giao thức giao tiếp thay thế cho giao thức mạng truyền dữ liệu TCP (Transmission Control Protocol), UDP được áp dụng vào việc tùy chỉnh, cài đặt những kết nối có độ trễ thấp và không chịu lỗi giữa các ứng dụng ở môi trường internet.
Ngoài ra, bạn có thể tham khảo các bài viết sau để tăng hiệu quả kết nối mạng:
Cách hoạt động của TCP
Các gói tin được TCP dán nhãn theo hình thức đánh số. TCP cũng sẽ chịu trách nhiệm việc dữ liệu đến đích trong một thời gian cụ thể và nó cũng phải tuân theo những quy định về mặt kỹ thuật. Ở những gói tin nhận được, thiết bị gửi được nhận thông báo bằng hình thức là một gói được định nghĩa là xác nhận.
Nếu thời gian chờ (tương đương vài trăm mili giây) kết thúc mà không nhận được thông báo, nguồn gửi tiến hành gửi đi một gói bảo sao của tin bị mất hoặc tạm dừng. Những gọi tin nào không tuân theo trình tự cũng sẽ không được xác nhận. Chính vì thế, hầu hết những gói dữ liệu sẽ luôn được sắp xếp theo thứ tự cố định, không có sơ hở, ở một thời gian chấp nhận được và đã xác định trước đó.
Cách hoạt động của UDP
Nguyên lý hoạt động của UDP cũng giống như TCP, điểm khác biệt ở đây là UDP sẽ bỏ quá trình xác minh lỗi. Khi giao thức UDP được sử dụng trong một ứng dụng bất kỳ, các gói tin sau khi được gửi đến bên nhận thì bên gửi sẽ không phải tốn thời gian chờ để chắc chắn rằng bên nhận đã nhận được gói tin hay chưa, nên gói tin tiếp theo sẽ được gửi đi nhanh chóng.
Do đó, nếu bên nhận không nhận được các gói tin UDP, thì họ sẽ mất đi vì bên gửi sẽ không gửi lại lần nữa. Thiết bị vì thế mà giao tiếp tốc độ hơn.
Các ứng dụng của TCP
Dưới đây là các ứng dụng của TCP:
- TCP hỗ trợ người dùng cài đặt và tùy chỉnh kết nối giữa các loại máy tính không giống nhau.
- Vận hành riêng biệt với hệ điều hành.
- Hỗ trợ linh hoạt cho nhiều giao thức định tuyến.
- TCP hỗ trợ kết nối Internet giữa các tổ chức.
- TCP hoạt động riêng biệt và độc lập.
- TCP còn được dùng vào việc tùy chỉnh kết nối giữa hai máy tính với nhau.
Các ứng dụng của UDP
UDP là một giao thức hoàn toàn phù hợp với những ứng dụng yêu cầu có độ trễ thấp như: giao tiếp trong âm thanh, video, game,…
Nhờ vậy mà những loại giao tiếp này dễ dàng bỏ qua việc mất dữ liệu vì nó không ảnh hưởng chất lượng dữ liệu trong khi nhận. Đặc biệt, các kỹ thuật chuyển tiếp lỗi được tận dụng triệt để nhằm đáp ứng việc nâng cao chất lượng âm thanh hoặc video mặc cho những dữ liệu đã bị mất đi.
Ngoài ra, UDP còn được dùng cho các ứng dụng bắt buộc dữ liệu không bị hao hụt trong quá trình truyền tin. Đến đây, UDP được dùng tại cấu hình của ứng dụng với mục đích quản lý việc truyền lại các gói bị mất và trình tự lại các gói đã nhận. Hành động này hỗ trợ cải thiện tốc độ truyền dữ liệu của các file có dung lượng lớn hơn so với TCP.
Trong số những giao tiếp của mô hình OSI – một hệ thống kết nối mở (Open Systems Interconnection), UDP tương tự như TCP thuộc layer 4 – lớp truyền tải.
Thông thường UDP sẽ liên kết với các giao thức nâng cao để giám sát các dịch vụ truyền dữ liệu như:
- Giao thức truyền tải file đơn giản (TFTP).
- Giao thức truyền tin thời gian thực (RTSP).
- Giao thức liên mạng đơn giản (SNP).
- Hệ thống phân giải tên miền (DNS).
Các ưu và nhược điểm của TCP
Ưu điểm
- Hỗ trợ cài đặt kết nối các loại máy tính khác nhau lại với nhau.
- Vận hành riêng biệt với hệ điều hành.
- Hỗ trợ đa dạng giao thức định tuyến.
- Giúp Internet và các tổ chức kết nối với nhau.
- Với kiến trúc client-server mô hình TCP/IP dễ dàng nâng cao.
- Vận hành độc lập.
- TCP được áp dụng vào việc thiết lập kết nối giữa hai máy tính với nhau.
Nhược điểm
- TCP sẽ không bao giờ dừng lại quá trình truyền tin mà không yêu cầu chi tiết tất cả dữ liệu đang chuyển động.
- Người dùng cũng không thể dùng để truyền phát hay truyền đa hướng.
- Người dùng cần phải tạo ranh giới riêng cho mình vì TCP không có ranh giới khối.
- Có một số tính năng mà người dùng không mong muốn từ TCP. Những tính năng này gây lãng phí băng thông, chiếm thời gian hoặc tốn công.
- Mô hình hóa lớp truyền tải không chịu trách nhiệm việc phân phối các gói tin.
- Việc thế chỗ giao thức trong TCP/IP rất khó khăn.
- Không cung cấp sự minh bạch với các dịch vụ, giao diện và giao thức của nó.
Các ưu và nhược điểm của UDP
Ưu điểm
- Không giới hạn bạn với một mô hình giao tiếp dựa trên kết nối. Chính vì thế mà độ trễ khởi động của các ứng dụng phân tán thấp.
- Chúng không được quản lý bởi người nhận, nó bao gồm các ranh giới khối.
- UDP có thể truyền phát và truyền đa hướng.
- Có thể diễn ra việc mất dữ liệu.
- Giao dịch nhỏ (DNS lookup).
- Ứng dụng chuyên dụng về băng thông cho phép hiện tượng mất gói.
Nhược điểm
- Với UDP, trên cùng một gói tin có khả năng sẽ không được phân phối hoặc phân phối lần hai. Quá trình truyền sẽ không được diễn ra theo thứ tự.
- Trong trường hợp xảy ra xung đột thì các router sẽ không thực hiện truyền lại lần nữa.
- UDP không tích hợp Congestion Control và tính năng kiểm soát luồng, vì thế ứng dụng người dùng sẽ đảm nhiệm việc triển khai.
- Tình trạng bị mất gói nghiêm trọng hơn thường xuyên xảy ra tại UDP.
So sánh điểm giống và khác nhau giữa TCP và UDP
Theo phân tích như trên, cả TCP (Transmission Control Protocol) cùng UDP (User Datagram Protocol) đều là những giao thức Internet được dùng trong việc gửi các bit dữ liệu (các gói tin) – bằng internet. Chúng đều được phát triển trên giao thức IP. Hay có thể hiểu theo cách khác, bất kể bạn gửi các gói tin và TCP hay UDP đều sẽ được gửi đến cùng một địa chỉ IP.
Trong đó, TCP là một giao thức định hướng kết nối. Đồng nghĩa với, một khi kết nối được hình thành, dữ liệu có khả năng được gửi theo hai chiều. Còn ở UDP là một giao thức Internet không kết nối đơn giản hơn rất nhiều. Lượng lớn tin nhắn được gửi dưới hình thức packet in chunks dùng UDP. Dựa vào những đặc điểm, thuộc tính của cả hai giao thức này, bạn có thể sễ dàng phân biệt được UDP và TCP.
Bên dưới đây, là bảng tổng hợp những điểm khác biệt quan trọng của UDP với TCP:
| STT | Đặc điểm | TCP (Transmission Control Protocol) | UDP (User Datagram Protocol) |
| 1 | Định nghĩa | Là một giao thức truyền thông tin, dùng dữ liệu được truyền giữa các hệ thống với nhau qua mạng. Tại đó, dữ liệu được truyền thông qua hình thức packet. Nó bao gồm xác minh lỗi, có nhiệm vụ phân phối và duy trì trình tự của các packet. | Tương tự như TCP. Nhưng UDP chịu trách nhiệm việc kiểm tra lỗi cùng khôi phục dữ liệu. Người dùng khi sử dụng giao thức này, dữ liệu sẽ được gửi không ngừng, không ghi nhận vấn đề ở đầu nhận. |
| 2 | Thiết kế | Ở TCP nó định hướng kết nối (connection oriented). | UDP là một giao thức kém kết nối hơn (connectionless). |
| 3 | Độ tin cậy | Xuất phát từ việc TCP thực hiện hỗ trợ kiểm tra lỗi cùng cũng chịu trách nhiệm cung cấp dữ liệu đầu nhận. Điều này khiến cho TCP trở nên tin cậy hơn so với UDP. | Đối với, UDP chỉ thực hiện hỗ trợ kiểm tra lỗi cơ bản nhất thông qua checksum. Vì vậy UDP sẽ không đảm bảo việc phân phối dữ liệu tại điểm nhận. |
| 4 | Truyền dữ liệu | Tại giao thức TCP, dữ liệu được truyền theo một thứ tự xác định. Đồng nghĩa với các packet đến người nhận theo một trình tự. | Ở UDP, dữ liệu không được truyền theo thứ tự. Sẽ có một lớp ứng dụng đảm nhiệm sắp xếp. |
| 5 | Hiệu năng | TCP được đánh giá là chậm hơn và hiệu suất bằng UDP. Đồng thời, TCP cũng nặng hơn so với UDP. | Ngược lại với tới TCP, UDP nhanh hơn và hiệu quả hơn rất nhiều. |
| 6 | Truyền lại | Packet có thể được gửi lại nếu TCP gói bị mất hoặc cần phải gửi lại. | Không được truyền lại các packet trong UDP. |
Nên chọn giao thức nào
Tốt nhất vệ độ tin cậy là TCP
TCP chắc chắc rằng việc phân phối dữ liệu đến đầu nhận. Trong trường hợp dữ liệu bị mất, TCP tiến hành khôi phục dữ liệu bị mất và gửi lại đầu nhận. Việc này được thực hiện theo cách, TCP giám sát các gói dữ liệu và phân tích chúng để tìm lỗi.
Đối với UDP nó sẽ không thực hiện việc cung cấp dữ liệu. Bên cạnh đó, các gói UDP có khả năng bị mất trong lúc truyền hoặc bị hư hao.
Cả TCP và UDP đều dùng header như một yếu tố không thể thiếu của việc đóng gói dữ liệu thông báo và gửi chúng qua các kết nối mạng. Chính vì TCP là giao thức mạnh mẽ hơn rất nhiều, nên header của nó cũng sẽ có kích thước lớn (20 byte) với tùy chọn cho dữ liệu được cập nhật, trong khi header UDP bị hạn chế ở mức 8 byte.
Tốt nhất cho tốc độ là UDP
Tuy TCP có tính tin cậy cao, nhưng nó lại có tốc độ chậm so với UDP, bởi vì TCP phải đảm nhiệm nhiều chức năng hơn. Những người dùng cuối đòi hỏi tốc độ nhanh nhất có thể, ví dụ như các game thủ và những người làm việc với video, sẽ tận dùng được nhiều từ UDP.
Tóm lại, việc lựa chọn giao thức TCP hay UDP phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng. Với web truyền tệp, email hoặc Secure Shell (SSH) thì TCP chính là lựa chọn hoàn hảo vì nó vô cùng tin cậy. Ở giao thức UDP sẽ phù hợp hơn cho VPN, phát trình chiếu video online, VoIP, phát sóng trực tiếp, game online.
Lời kết
Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn phân biệt được UDP và TCP. Nếu có thắc mắc hay đóng góp ý kiến, mời bạn để lại bình luận phía dưới bài viết này. Vietnix xin chân thành cảm ơn bạn!
