آشنایی با تفاوت پروتکل TCP و UDP به زبان ساده

اگر تا به حال از اینترنت 🌐 استفاده کرده باشید، بدون اینکه بدانید، هر روز از دو پروتکل مهم به نام‌ های TCP و UDP استفاده میکنید.

هر بار که یک صفحه وب را باز میکنید، یک پیام صوتی میفرستید، یک بازی آنلاین انجام میدهید یا حتی یک ایمیل ارسال می‌کنید، این دو پروتکل در پشت‌ صحنه مشغول کار هستند. خب تفاوت TCP و UDP چیست؟ کدام بهتر است؟ و هرکدام چه کاربردی دارند؟ در ادامه این مطلب انزل وب این موضوع را بررسی میکنیم.

فرق بین پروتکل TCP و UDP چیست؟

TCP vs UDP Explained Simply

این دو پروتکل در لایه انتقال شبکه فعالیت میکنند و وظیفه انتقال داده بین دستگاه ها را دارند، اما روش کارشان کاملا متفاوت است. برای درک بهتر، تصور کنید میخواهید یک بسته را برای دوستتان ارسال کنید. دو روش دارید: یکی اینکه مطمئن شوید بسته حتما سالم به دست او میرسد، حتی اگر زمان بیشتری ببرد یا اینکه سریع ارسال کنید، حتی اگر بخشی از آن از بین برود. این دقیقا تفاوت بین TCP و UDP است.

پروتکل TCP چیست؟

TCP مخفف عبارت Transmission Control Protocol است که به فارسی می‌شود «پروتکل کنترل انتقال». این پروتکل را به‌عنوان یک ارسال‌ کننده بسیار دقیق و وسواسی در نظر بگیرید. وقتی شما یک فایل را دانلود می‌کنید، TCP مطمئن میشود که هر بایت از آن فایل سالم و بدون خطا به دست شما برسد.

اما این دقت چگونه کار میکند؟ TCP ابتدا بین فرستنده و گیرنده یک اتصال برقرار میکند. به این فرایند در اصطلاح فنی تری وی هندشیک (Three-Way Handshake) میگویند. یعنی اول فرستنده یک سیگنال میفرستد، گیرنده تایید میکند و بعد ارسال داده‌ ها شروع میشود.

پس از ارسال هر بسته داده، گیرنده یک سیگنال تایید به نام ACK به فرستنده میفرستد. اگر فرستنده این تایید را دریافت نکند، داده را دوباره ارسال میکند. به همین دلیل است که TCP را پروتکل اتصال‌ محور و قابل‌ اطمینان مینامند. در این روش داده‌ ها حتما به مقصد میرسند و اگر بخشی گم شود، دوباره فرستاده میشود.

پروتکل UDP چیست؟

UDP مخفف User Datagram Protocol است که به فارسی می‌شود پروتکل دیتاگرام کاربر. برخلاف TCP، این پروتکل اصلا به تایید دریافت و بررسی خطا اهمیت نمیدهد. UDP را مثل یک فرستنده سریع و بی‌ پروا در نظر بگیرید. داده‌ ها را پشت سر هم و بدون منتظر ماندن برای تایید گیرنده میفرستد.

در UDP هیچ اتصال اولیه برقرار نمیشود. فرستنده بدون اینکه مطمئن شود گیرنده آماده است یا نه، داده‌ ها را ارسال میکند. هیچ سیگنال ACK ارسال نمیشود و اگر بسته‌ ای در مسیر گم شود، خبری از ارسال مجدد نیست. همین موضوع باعث میشود UDP بسیار سریعتر از TCP باشد چون زمان زیادی صرف تایید و بررسی خطا نمیشود.

تفاوت اصلی TCP و UDP در عمل

حالا که با ماهیت هر دو پروتکل آشنا شدید، بیایید تفاوت‌ TCP و UDP را با مثال‌ های واقعی و قابل‌ فهم بررسی کنیم.

TCP مثل ارسال سفارشی با پست است. فرض کنید یک سند مهم دارید و آن را از طریق پست سفارشی میفرستید. پست رسید تحویل میگیرد و وقتی سند به دست گیرنده رسید، به شما خبر میدهد. اگر سند گم شود، دوباره برایتان ارسال میشود. این روش مطمئن ولی کند است.

UDP مثل فریاد زدن در یک جمع است. شما حرفتان را میزنید و امیدوارید کسی بشنود. اگر کسی نشنید، دوباره نمیگویید. سریع است ولی قطعی نیست. ممکن است بخشی از حرفتان به‌درستی شنیده نشود.

کاربردهای پرتکل TCP

پروتکل TCP در جایی استفاده میشود که صحت و تمامیت داده‌ ها از سرعت مهمتر باشد. اگر حتی یک بایت از داده اشتباه منتقل شود یا گم شود، کل فایل بی‌فایده است. بنابراین TCP انتخاب اول در موارد زیر است:

• وبگردی و مرور صفحات اینترنتی: وقتی شما آدرس سایتی را وارد میکنید، مرورگر باید مطمئن شود که تمام کدهای HTML و تصاویر آن صفحه کامل و بدون خطا دریافت شده‌اند. یک خطای کوچک در کد میتواند باعث نمایش نادرست صفحه شود.
• ایمیل و ارسال فایل: وقتی یک ایمیل با فایل پیوست ارسال میکنید، باید تمام بایت‌ های آن فایل سالم به دست گیرنده برسد. ارسال ناقص یک سند مهم اصلا قابل‌قبول نیست.
• بانکداری آنلاین و خرید اینترنتی: در این حوزه‌ها امنیت و دقت بالایی لازم است. هر اشتباه کوچک میتواند عواقب جدی داشته باشد. به همین دلیل پروتکل‌ های بانکی همگی مبتنی بر TCP هستند.
• دانلود فایل: وقتی یک نرم‌افزار یا فیلم دانلود میکنید، اگر حتی یک بایت از فایل اشتباه باشد، ممکن است فایل باز نشود یا خراب باشد. TCP تضمین می‌کند که فایل دقیقا همان چیزی است که باید باشد.

کاربردهای UDP

پروتکل UDP در جایی استفاده میشود که سرعت مهمتر از صحت مطلق باشد. در خیلی از کاربردها، از دست دادن یک بسته گاه و بی‌ گاه مشکل خاصی ایجاد نمیکند ولی کندی غیر قابل‌ تحمل است. مهمترین کاربردهای UDP عبارتند از:

• ویدیوکنفرانس و تماس صوتی اینترنتی: وقتی از طریق اینترنت تماس صوتی یا تصویری برقرار میکنید، اگر گاهی یک فریم از دست برود، گوشیتان صدا را قطع نمیکند بلکه ادامه میدهد. TCP اینجا باعث تاخیر و مکث‌ های آزاردهنده میشد. UDP بدون این تاخیر، داده‌ های صدا و تصویر را پشت سر هم ارسال میکند.
• بازی‌ های آنلاین چند نفره: در بازی‌های آنلاین مثل فورتنایت یا کالاف‌دیوتی، واکنش سریع بسیار مهم است. اگر ۱۰۰ میلی‌ ثانیه تاخیر داشته باشید، ممکن است ببازید. بازی‌ های آنلاین از UDP استفاده میکنند تا بازی روان باشد. از دست دادن یک دستور گاه‌ به‌ گاه مشکل بزرگی نیست.
• پخش زنده استریمینگ: وقتی یک مسابقه فوتبال را به‌صورت زنده از اینترنت تماشا میکنید، اگر یک ثانیه از تصویر حذف شود، مشکلی پیش نمی‌ آید. UDP اینجا سرعت را در اولویت قرار میدهد و شما ویدیو را بدون مکث و تاخیر زیاد تماشا میکنید.
• DNS یا سیستم نام دامنه: وقتی آدرس یک سایت را در مرورگر وارد میکنید، سیستم باید این آدرس را به یک عدد IP تبدیل کند. این فرایند با UDP انجام میشود چون باید خیلی سریع باشد و تاخیر قابل‌ تحمل نیست.

مقایسه سرعت TCP و UDP

از نظر سرعت، UDP همیشه سریعتر از TCP است. دلیل آن هم ساده است. TCP برای هر بسته داده باید منتظر تایید بماند و اگر تایید نیامد، دوباره ارسال کند. این فرایندها زمانبر هستند. UDP اما بدون هیچ تایید و بررسی، داده‌ ها را پشت سر هم ارسال میکند. در شبکه‌هایی با تاخیر بالا مثل اینترنت موبایل، این تفاوت سرعت بسیار محسوس‌ تر میشود.

در تست‌های عملی، UDP میتواند تا ۲۰ تا ۳۰ درصد سریعتر از TCP باشد. البته این تفاوت فقط در شرایطی اهمیت دارد که سرعت واقعا مهم باشد و از دست دادن گاه‌ به‌ گاه داده قابل‌ تحمل باشد.

جمع‌ بندی

پروتکل‌ های TCP و UDP دو ستون اصلی انتقال داده در اینترنت هستند و هرکدام نقش خاص خودشان را دارند. TCP مثل یک فرستنده دقیق و مسئولیت‌ پذیر است که مطمئن میشود هر داده‌ای سالم به دست گیرنده برسد ولی در ازای این دقت، سرعت کمتری دارد. UDP مثل یک فرستنده سریع و بی‌ توجه است که سرعت را اولویت قرار میدهد ولی تضمینی برای دریافت کامل داده‌ ها نمیدهد.

هیچکدام از این دو پروتکل به‌ طور مطلق بهتر از دیگری نیست. انتخاب بین TCP و UDP کاملا به نوع کاربرد بستگی دارد. اگر صحت داده‌ ها مهم است مثل ارسال فایل یا ایمیل، TCP انتخاب درست است. اگر سرعت مهم تر است مثل تماس صوتی یا بازی آنلاین، UDP انتخاب بهتری است. به‌همین دلیل است که بسیاری از اپلیکیشن‌ ها و سرویس‌ ها از ترکیب هر دو پروتکل استفاده میکنند تا بهترین نتیجه را بگیرند.

سوالات متداول

نظرات و پیشنهاد شما؟

امیدواریم توانسته باشیم تفاوت TCP و UDP را به زبان ساده برایتان روشن کنیم. آیا سوال دیگری درباره پروتکل‌ های شبکه دارید؟ نظرات و پیشنهادات خود را در مورد این دو پروتکل در بخش دیدگاه ها بنویسید.