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為什么UDP有時比TCP更有優勢

來源:blog.wilddog.com 發布時間:2015-12-08 閱讀次數:

  隨著網絡技術飛速發展,網速已不再是傳輸的瓶頸,UDP協議以其簡單、傳輸快的優勢,在越來越多場景下取代了TCP,如網頁瀏覽、流媒體、實時游戲、物聯網。

 

  1,網速的提升給UDP穩定性提供可靠網絡保障

  CDN服務商Akamai(NASDAQ: AKAM)報告從2008年到2015年7年時間,各個國家網絡平均速率由1.5Mbps提升為5.1Mbps,網速提升近4倍。網絡環境變好,網絡傳輸的延遲、穩定性也隨之改善,UDP的丟包率低于5%,如果再使用應用層重傳,能夠完全確保傳輸的可靠性。

  2,對比測試結果UDP性能優于TCP

  為了提升瀏覽速度,Google基于TCP提出了SPDY協議以及HTTP/2。Google在Chrome上實驗基于UDP的QUIC協議,傳輸速率減少到100ms以內。

 

  Google采用QUIC后連接速率能有效提升75%。
  Google搜索采用QUIC后頁面加載性能提升3%。
  YouTube采用QUIC后重新緩沖次數減少了30%。

  3, TCP設計過于冗余,速度難以進一步提升

  TCP為了實現網絡通信的可靠性,使用了復雜的擁塞控制算法,建立了繁瑣的握手過程以及重傳策略。由于TCP內置在系統協議棧中,極難對其進行改進。

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  4, UDP協議以其簡單、傳輸快的優勢,在越來越多場景下取代了TCP

  4.1 網頁瀏覽

  使用UDP協議有三個優點 :

  • 能夠對握手過程進行精簡,減少網絡通信往返次數;
  • 能夠對TLS加解密過程進行優化;
  • 收發快速,無阻塞。

  4.2 流媒體

  采用TCP,一旦發生丟包,TCP會將后續包緩存起來,等前面的包重傳并接收到后再繼續發送,延遲會越來越大。基于UDP的協議如WebRTC是極佳的選擇。

  2010年google 通過收購 Global IP Solutions,獲得了WebRTC(網頁實時通信,Web Real-Time Communication)技術,用于提升網頁視頻速率。

  4.3 實時游戲

  對實時要求較為嚴格的情況下,采用自定義的可靠UDP協議,比如Enet、RakNet(用戶有sony online game、minecraft)等,自定義重傳策略,能夠把丟包產生的延遲降到最低,盡量減少網絡問題對游戲性造成的影響。
采用UDP的經典游戲如FPS游戲Quake、CS,著名的游戲引擎Unity3D采用的也是RakNet。

  4.4 物聯網

  2014年google旗下的Nest建立Thread Group,推出了物聯網通信協議Thread,完善物聯網通信。

3

  采用UDP有3個關鍵點:

  • 網絡帶寬需求較小,而實時性要求高;
  • 大部分應用無需維持連接;
  • 需要低功耗。

 小結

  如今全球將近50%的人都在使用互聯網,人們不斷的追求更快、更好的服務,一切都在變化,在越來越多的領域,UDP將會搶占TCP的主導地位。

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TCP | UDP
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