TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) – это два наиболее распространенных способа передачи данных в современном Интернете. Возможно, вы не знаете об этом, но вы используете их оба практически каждый день.
Читайте дальше, чтобы узнать, как это сделать!
Почему сервер не может просто отправить все мои данные сразу?
Когда вы посещаете веб-сайт или смотрите прямую трансляцию, может показаться, что вы получаете все данные одновременно. На самом деле это не может быть дальше от истины. Интернет работает не так – и на это есть веская причина.
Чтобы не перегружать наши сети, данные разбиваются на фрагменты. Представьте, что у вас соединение 500 мбит/с, а вы скачиваете видеоигру объемом 100 ГБ. Без разбивки на куски ваш маршрутизатор не сможет обработать данные, и сеть будет работать медленно – фактически, она выйдет из строя!
Различные протоколы, такие как TCP и UDP, используются для определения способа передачи этих фрагментов.
- TCP: Пакеты отправляются и проверяются последовательно. Думайте об этом почти как о почтовой переписке. Ваша машина получает письмо, читает его, а затем запрашивает следующее.
- UDP: Все блоки отправляются в режиме быстрой стрельбы – как из турели 50-го калибра!
Протокол управления передачей
TCP лежит в основе всех ваших HTTP/HTTPS-запросов. TCP заботится обо всех деталях нашего соединения. С помощью TCP мы инициируем рукопожатие, после чего приходит ответ. Каждый раз, когда наш клиент получает ответ, он отправляет ACK (подтверждение) на сервер. Таким образом, сервер всегда знает, в каком состоянии находится доставленная им информация.
Давайте представим, что вы загружаете файл по TCP и он разбит на 4 части, или сегмента. Сервер отправляет нам первый чанк, и наш HTTP-клиент сообщает ему, что все прошло нормально. Затем мы повторяем этот процесс с чанками 2, 3 и 4. Мы предлагаем вам узнать больше о выполнении HTTP-запросов.
Основная функциональность
Вот пошаговое описание того, как работает TCP.
- Клиент (ваш смартфон) инициирует рукопожатие и запрашивает у сервера историю вашей электронной почты.
- История слишком велика, чтобы отправить ее всю сразу, поэтому он разбивает ее на фрагменты (в TCP эти фрагменты называются сегментами).
- Сервер отправляет первый чанк.
- Ваш телефон отправляет ACK (подтверждение) о том, что первый чанк был получен.
- Сервер отправляет второй чанк.
- Ваш телефон отправляет еще один ACK.
Этот процесс повторяется по кругу до тех пор, пока все данные не будут переданы.
Приложения
Везде, где требуется точность данных, TCP работает под капотом. Вы используете TCP во всех следующих приложениях.
- Веб-браузинг: HTTP/HTTPS (HyperText Transfer Protocol)/(HyperText Transfer Protocol Secure) использует TCP для отправки страниц в ваш браузер.
- Электронная почта: Протоколы SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), IMAP (Internet Message Access Protocol) и POP3 (Post Office Protocol version 3) используют TCP, чтобы ваши сообщения приходили по порядку, а не в виде беспорядочной тарабарщины.
- Загрузка больших файлов: Протоколы FTP (File Transfer Protocol) и SFTP (Secure File Transfer Protocol) обеспечивают упорядоченную загрузку больших файлов, не повреждая ваши данные.
Плюсы и минусы
Плюсы
- ✅ Надежность: TCP гарантирует, что все данные будут доставлены.
- ✅ Безошибочность: Если чанк отправлен или обработан неправильно, TCP обязательно повторно передает данные.
Cons
- ❌ Медленный: Из-за строгих правил точности TCP часто работает медленно.
- ❌ Перегрузка сети: При интенсивном трафике TCP затормаживается, ожидая, пока все идеально выстроится.
Протокол пользовательских дейтаграмм
UDP – это что-то вроде “мягкого” кузена TCP. TCP – это все о рукопожатиях и поддержании соединения до тех пор, пока данные не придут в полном порядке. Наши UDP-куски технически называются дейтаграммами. При использовании UDP мы отправляем один запрос, а сервер рассылает все фрагменты в быстрой последовательности, не проверяя их правильность.
При обработке ответов не существует системы ACK или квитирования. Ваша машина отправляет один запрос и получает данные. Сервер слышит этот запрос и отвечает, отправляя все эти фрагменты без определенного порядка.
Основная функциональность
Процесс в UDP гораздо более быстрый и свободный.
- Ваша машина запрашивает данные
- Сервер отправляет каждый чанк в ускоренном режиме без проверки или ACK.
Ваши данные поступают как можно быстрее и, как правило, не по порядку. Сервер не заботится о пропущенных фрагментах или целостности данных.
Приложения
- Прямые трансляции: Когда вы смотрите прямую трансляцию на YouTube, приложение на вашем телефоне или телевизоре отправляет запросы и открывает поток. Затем данные начинают летать!
- Онлайн-игры: В современных онлайн-играх мы имеем дело с килобайтами, а иногда и мегабайтами за считанные секунды. Благодаря UDP игра выводится на экран с минимальной задержкой.
- DNS (система доменных имен): Когда вы пришли сюда, в блог Bright Data, DNS-сервер с помощью UDP передал IP-адрес прямо в ваш браузер.
Плюсы и минусы
Плюсы
- ✅ Потрясающая скорость: UDP не заботится о точности, он, как пулемет, отстреливает все свои данные как можно быстрее.
- ✅ Бережливость: не нужно тратить ресурсы на рукопожатия и ACK – просто все данные поступают как можно быстрее.
Cons
- ❌ Ненадежность: Данные могут поступать в беспорядке, а иногда и вовсе не поступать.
- ❌ Руки прочь: UDP-серверам все равно, что ваша трансляция не работает. Они просто продолжают отправлять больше данных.
Распространенные заблуждения
Заблуждение № 1: TCP всегда медленнее UDP
Да, TCP добавляет задержку из-за рукопожатий и ACK. Однако современные протоколы, такие как TCP Fast Open (TFO) и Multipath TCP (MPTCP), уменьшают задержку TCP и повышают производительность. Хотя UDP почти всегда быстрее, тонко настроенный TCP иногда может превзойти даже UDP.
Заблуждение №2: UDP предназначен только для потокового вещания и игр
Приложения реального времени – основная ниша для UDP, но это не ограничивается только прямыми трансляциями и онлайн-играми. UDP может использоваться в торговле с низкой задержкой, сенсорных технологиях и даже DNS.
Заблуждение № 3: Вы можете использовать только один
Современные технологии используют как TCP, так и UDP. Когда вы смотрите телевизор через Hulu или YouTube, фактические настройки, такие как начальное подключение, метаданные и буферизация, часто передаются с помощью TCP. При потоковой передаче контента часто используется UDP для адаптивного битрейта и уменьшения задержки во время потока.
Когда использовать каждый из них
| Пример использования | Рекомендуемый протокол | Надежность | Скорость | Гарантии заказа? | Требуется рукопожатие? | Устойчивость к потере пакетов | Почему это подходит |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Веб-браузинг (HTTP/HTTPS) | TCP | ✔️ | ❌ Медленнее | ✔️ | ✔️ | ❌ | Обеспечивает полную загрузку страниц в правильном порядке |
| Электронная почта (SMTP, IMAP, POP3) | TCP | ✔️ | ❌ Медленнее | ✔️ | ✔️ | ❌ | Сообщения должны быть переданы полностью и точно |
| Загрузка файлов (FTP/SFTP) | TCP | ✔️ | ❌ Медленнее | ✔️ | ✔️ | ❌ | Предотвращает повреждение данных при передаче больших объемов |
| Видеозвонки / VoIP | UDP | ❌ | ✔️ Быстрый | ❌ | ❌ | ✔️ | Приоритет общения в режиме реального времени над точностью |
| Онлайн-игры | UDP | ❌ | ✔️ Быстрый | ❌ | ❌ | ✔️ | Быстрое время реагирования важнее, чем пропуск кадра |
| Прямая трансляция | UDP | ❌ | ✔️ Быстрый | ❌ | ❌ | ✔️ | Буферизация предотвращается путем отбрасывания пропущенных пакетов |
| DNS-запросы | UDP | ❌ | ✔️ Быстрый | ❌ | ❌ | ✔️ | Легкие запросы не требуют полной обработки соединений |
Заключение: Выберите правильный инструмент для правильной работы
TCP и UDP играют важную роль в передаче данных через Интернет. TCP обеспечивает надежность и точность, что делает его идеальным для просмотра веб-страниц, электронной почты и передачи файлов. С другой стороны, для UDP приоритетом является скорость, что делает его лучшим выбором для потокового вещания, онлайн-игр и коммуникаций в реальном времени.
Когда речь идет о прокси-серверах, правильный выбор протокола может иметь решающее значение. Если вам нужны стабильные и надежные соединения для веб-скреппинга, сбора данных или безопасного просмотра сайтов, лучше всего использовать HTTP/HTTPS-прокси с поддержкой TCP. Если же вам важна скорость и низкая задержка, например, для потокового вещания или игр, прокси-серверы SOCKS5 с поддержкой UDP обеспечат необходимую производительность.
Ознакомьтесь с ассортиментом прокси-сервисов, представленных ниже:
- Прокси-серверы для жителей: Доступ к Интернету через реальное потребительское устройство, подключенное к домашнему Интернету.
- Прокси-серверы для центров обработки данных: Направляйте свои запросы через лучшее оборудование и пропускную способность, доступные в современных центрах обработки данных.
- Мобильные прокси: Аналогичны жилым, но ваш запрос проходит через мобильное устройство в сотовой сети передачи данных.
- Прокси-провайдеры: Пропускайте свой трафик через определенного интернет-провайдера.
- Web Unlocker: Автоматическое подключение к лучшему из доступных прокси для целевого сайта. Никаких CAPTCHA, никаких хлопот.
Запишитесь на бесплатную пробную версию и начните работу уже сегодня!
Кредитная карта не требуется
