Bạn có thể đã thấy TCP và UDP khi thiết lập chuyển tiếp cổng trên router hoặc khi cấu hình phần mềm tường lửa. Hai giao thức này được sử dụng cho kiểu dữ liệu khác nhau.
TCP/IP là một bộ các cổng được thiết bị sử dụng để giao tiếp qua Internet và hầu hết các mạng cục bộ. Nó được đặt tên theo hai giao thức ban đầu của nó – Transmission Control Protocol (TCP) và Internet Protocol (IP). TCP cung cấp cho các ứng dụng cách để chuyển (và nhận) một luồng gói thông tin đã được đặt hàng và kiểm tra lỗi qua mạng.
Giao thức User Datagram Protocol (UDP) được các ứng dụng sử dụng để vận chuyển một luồng dữ liệu nhanh hơn bằng cách bỏ qua kiểm tra lỗi. Khi cấu hình phần cứng hoặc phần mềm mạng bạn sẽ thấy sự khác biệt.
Những điều cơ bản về TCP và UDP
Cả hai giao thức đều gửi dữ liệu qua internet dưới dạng gói. Trong đó, TCP thiên về kết nối. Sau khi kết nối được thực hiện, dữ liệu sẽ di chuyển theo hai chiều. UDP là một giao thức đơn giản hơn không có kết nối.
TCP mạnh hơn UDP. Nó cung cấp các chức năng sửa lỗi và độ tin cậy cao. UDP nhanh hơn TCP, chủ yếu vì nó không cung cấp khả năng sửa lỗi. Ngoài ra, TCP xử lý kiểm soát luồng, trong khi UDP không có tùy chọn để kiểm soát luồng.
Điểm giống nhau giữa hai giao thức
TCP và UDP đều là các giao thức được sử dụng để gửi các bit dữ liệu – được gọi là các gói tin – qua Internet. Cả hai giao thức đều được xây dựng trên giao thức IP. Nói cách khác, dù bạn gửi gói tin qua TCP hay UDP, gói này sẽ được gửi đến một địa chỉ IP. Những gói tin này được xử lý tương tự bởi vì chúng được chuyển tiếp từ máy tính của bạn đến router trung gian và đến điểm đích.
TCP và UDP không phải là giao thức duy nhất hoạt động trên IP, tuy nhiên, chúng được sử dụng rộng rãi nhất.
Cách thức hoạt động của TCP
TCP là giao thức được sử dụng phổ biến nhất trên Internet. Khi bạn yêu cầu một trang web trong trình duyệt, máy tính sẽ gửi các gói tin TCP đến địa chỉ của máy chủ web, yêu cầu nó gửi lại trang web. Máy chủ web phản hồi bằng cách gửi một luồng các gói tin TCP, mà trình duyệt web của bạn kết hợp với nhau để tạo thành trang web. Khi click vào liên kết, đăng nhập, đăng nhận xét hoặc làm bất kỳ điều gì khác, trình duyệt web của bạn sẽ gửi gói tin TCP tới máy chủ và máy chủ gửi lại các gói tin cho TCP.
Giao thức TCP có độ tin cậy cao, các gói tin được gửi bằng TCP sẽ được theo dõi do vậy dữ liệu sẽ không bị mất hoặc hỏng trong quá trình vận chuyển. Đó là lý do tại sao file tải xuống không bị hỏng ngay cả khi mạng có vấn đề. Tất nhiên, nếu bên nhận hoàn toàn ngoại tuyến, máy tính của bạn sẽ từ bỏ và bạn sẽ thấy một thông báo lỗi ghi nó không thể giao tiếp với máy chủ lưu trữ từ xa.
Giao thức TCP đạt được điều này theo hai cách. Đầu tiên, nó yêu cầu các gói tin bằng cách đánh số chúng. Thứ hai, nó kiểm tra lỗi bằng cách yêu cầu bên nhận gửi phản hồi đã nhận được cho bên gửi. Nếu bên gửi không nhận được phản hồi đúng, nó có thể gửi lại gói tin để đảm bảo bên nhận nhận chúng một cách chính xác.
Process Explorer và các tiện ích hệ thống khác có thể hiển thị loại kết nối mà tiến trình tạo ra. Ở đây chúng ta có thể thấy trình duyệt Chrome với các kết nối TCP mở tới nhiều máy chủ web khác nhau.
Cách thức hoạt động của UDP
Giao thức UDP hoạt động tương tự như TCP, nhưng nó bỏ qua quá trình kiểm tra lỗi. Khi một ứng dụng sử dụng giao thức UDP, các gói tin được gửi cho bên nhận và bên gửi không phải chờ để đảm bảo bên nhận đã nhận được gói tin, do đó nó lại tiếp tục gửi gói tin tiếp theo. Nếu bên nhận bỏ lỡ một vài gói tin UDP, họ sẽ mất vì bên gửi không gửi lại chúng. Do đó thiết bị có thể giao tiếp nhanh hơn.
UDP được sử dụng khi tốc độ nhanh và không cần thiết sửa lỗi. Ví dụ, UDP thường được sử dụng cho các chương trình phát sóng trực tiếp và game online.
Giả dụ, bạn đang xem phát video trực tiếp, thường được phát bằng UDP thay vì TCP. Máy chủ sẽ gửi một luồng liên tục các gói tin UDP tới máy tính đang xem. Nếu bạn mất kết nối trong vài giây, video sẽ bị dừng hoặc bị giật trong giây lát và sau đó chuyển sang bit hiện tại của chương trình phát sóng. Nếu bạn chỉ bị mất gói tin nhỏ, video hoặc âm thanh có thể bị méo trong giây lát vì video sẽ tiếp tục phát mà không có dữ liệu bị thiếu.
Điều này hoạt động tương tự trong các trò chơi trực tuyến. Nếu bạn bỏ lỡ một số gói tin UDP, nhân vật người chơi có thể dịch chuyển trên bản đồ khi bạn nhận gói tin UDP mới. Việc bỏ qua sửa lỗi của TCP sẽ giúp tăng tốc kết nối trò chơi và giảm độ trễ.
Ứng dụng sử dụng TCP hay UDP tùy thuộc vào nhà phát triển của nó và những gì ứng dụng cần. Hầu hết các ứng dụng cần sửa lỗi và độ mạnh mẽ của TCP. Nếu kích hoạt một công cụ phân tích mạng như Wireshark, bạn có thể xem sự khác biệt khi các gói tin được vận chuyển qua lại.
- Sử dụng Wireshark để phân tích gói dữ liệu trong hệ thống mạng
Trừ khi bạn là quản trị viên mạng hoặc nhà phát triển phần mềm, điều này sẽ không ảnh hưởng đến bạn quá nhiều. Nếu định cấu hình phần mềm tường lửa hoặc router, bạn nên lựa chọn tùy chọn “Both” để phần mềm tường lửa hoặc router áp dụng cùng quy tắc cho cả hai lưu lượng TCP và UDP.
Tốt nhất về độ tin cậy: TCP
TCP đảm bảo việc phân phối dữ liệu đến người nhận. Nếu bất kỳ dữ liệu nào bị mất, TCP sẽ thực hiện các bước để khôi phục dữ liệu bị mất và gửi lại. Để thực hiện việc này, TCP theo dõi các gói dữ liệu và kiểm tra chúng để tìm lỗi.
UDP không đảm bảo việc cung cấp dữ liệu. Ngoài ra, các gói UDP có thể bị mất khi truyền
hoặc bị hỏng.
Cả TCP và UDP đều sử dụng header như một phần của việc đóng gói dữ liệu thông báo và truyền qua các kết nối mạng. Bởi vì TCP là giao thức mạnh mẽ hơn, nên header của nó cũng lớn hơn (20 byte) với tùy chọn cho dữ liệu bổ sung, trong khi header UDP bị giới hạn ở kích thước 8 byte.
Tốt nhất cho tốc độ: UDP
Mặc dù TCP rất đáng tin cậy, nhưng nó chậm hơn UDP, chủ yếu là do TCP thực hiện nhiều chức năng hơn. Những người dùng cuối yêu cầu tốc độ nhanh nhất có thể, chẳng hạn như game thủ và những người làm việc với video, sẽ được hưởng lợi từ UDP.
Tùy chọn tốt nhất để sử dụng: Phụ thuộc vào nhu cầu
Bởi vì TCP rất đáng tin cậy, nên nó phù hợp sử dụng trong các tình huống yêu cầu độ tin cậy cao nhưng không yêu cầu tốc độ, chẳng hạn như web, email và FTP.
Tốc độ của UDP làm cho nó phù hợp nhất để chơi game trực tuyến, phát sóng trực tiếp, tạo VPN tunnel và phát video trực tuyến.
Xem thêm:
- Cách kiểm tra các cổng mở trong Linux
- Hướng dẫn thay đổi giá trị Port trên router
- Kiểm tra kết nối đang được thực hiện trong hệ thống