UDP 和 TCP 的 socket 分别一般用在什么地方？

有关回应 · 2022-2-12 18:37:57

我很多年前刚从学校毕业的时候，和几个人做过一个电子教学系统，是基于UDP的。

我们的系统使用场景是这样，在一个电子教室里(lan, 那时internet还在拨号时代，根本承受不了我们的系统)，老师在上课的时候，将自己的桌面实时广播给所有学生，学生好像看视频那样，在自己的电脑上看老师广播的内容。轮到学生做实验的时候，学生的桌面又被广播给老师，老师可以选择查看某个学生的操作。

我们当时选择UDP的原因很简单，老师和学生用的都是普通台式机(奔腾+win98的样子)，用tcp的话，老师的机器很可能承受不了四五十个并发连接，而UDP是无连接的。另外，由于是实时广播桌面，偶尔丢一个两个包并不严重，并不需要tcp的可靠性。

有关回应 · 2022-2-12 18:37:56

最怕就是对端udp重用了一下端口，造成的串包（对端不想和我通信了，把socket 关了，然后新建了一个socket又把这个端口占了，然后我又还傻呵呵的和这个socket通信，以为还是原来那个兄弟，有时候这种状态要解出费劲死了。。）

其实我认为最关键的就是：

通信其实真的是个有状态的事情。
传输却是个无状态的事情（努力收发吧）。

当使用udp做通信的时候，应用层在做通信，而内核认为自己在做传输。基层的理解小于了上层，上层要费姥姥劲儿才能把这个谬误给纠正过来。

当你理解了上面说的这些的时候，你就可以明白，为什么TCP的关闭是如此的复杂；你每少理解了其中一个要素，几乎都会在udp通信中把亏给吃回来，所以我的建议是：

TCP做通信（尤其是点对点的，双向通信的）
UDP做传输（push 流，不可靠地push状态更新， push app tips，订阅/发布者模式...,）什么是传输？最简单的理解就是单向通信，单向推送，。。。无状态如滔滔大江一去不复返，不用记得某滴水上次流到哪里了，也不用管水最终流向何方（我有进入傻子模式见笑了）。

拿udp上面做tcp通信的时候，或者说你认为你比设计tcp的那些前辈能设计出更符合你业务场景的通信协议时，请先保证：你真正理解了tcp的设计，到底是在为了解决哪一些问题(很抱歉，这个问题的答案，很少有教科书能够逐点并结合用户态编程实际来进行阐述。).

有关回应 · 2022-2-12 18:37:55

陈硕说的基本是对的，我补充一下他所说的可以用 UDP 的情况。

1，
实时音视频是可以而且应该用 UDP 的，一方面因为它常常涉及到网络穿透，另外一方面它不需要重传。——我需要实时的看到你的图像跟声音，至于中间丢一帧什么的完全不重要。而为了重传往往会造成延迟与不同步，考虑一下，某一帧因为重传，导致0.5秒以后才到，那么整个音视频就延迟了0.5秒。

考虑一下接收方看视频，如果使用 TCP 导致视频的中间延迟了0.5秒，只要我不按「快进」键，那么后续的视频全都会比发送方延迟0.5秒。这种延迟是累加的，随着持续丢帧，延迟会越来越大，达到数秒，甚至分钟级，这会严重影响实时音视频的用户体验。

因此「实时音视频聊天」功能通常都会使用 UDP 实现。

2，
网络真的非常非常可靠，以至于你完全不需要考虑 UDP 丢包问题的情况。
典型的例子应该是专门为有线局域网设计的协议。

3，
另外一个问题是 TCP 是纯粹的流式数据，所以制定传输协议的时候，接受方需要自行判定一个包的开始和结束，因为你完全可能接受到半个包或者两个包。——如果数据报的起止判定对你具体的程序会成为大问题，也可以考虑 UDP。

至于其他的情况， “ when in doubt, use tcp ”

有关回应 · 2022-2-12 18:37:54

有些时候UDP比TCP更有优势。

1，网速的提升给UDP稳定性提供可靠网络保障CDN服务商Akamai（NASDAQ: AKAM）报告从2008年到2015年7年时间，各个国家网络平均速率由1.5Mbps提升为5.1Mbps，网速提升近4倍。网络环境变好，网络传输的延迟、稳定性也随之改善，UDP的丢包率低于5%，如果再使用应用层重传，能够完全确保传输的可靠性。

2，对比测试结果UDP性能优于TCP为了提升浏览速度，Google基于TCP提出了SPDY协议以及HTTP/2。Google在Chrome上实验基于UDP的QUIC协议，传输速率减少到100ms以内。

Google采用QUIC后连接速率能有效提升75%。
Google搜索采用QUIC后页面加载性能提升3%。
YouTube采用QUIC后重新缓冲次数减少了30%。

3, TCP设计过于冗余，速度难以进一步提升TCP为了实现网络通信的可靠性，使用了复杂的拥塞控制算法，建立了繁琐的握手过程以及重传策略。由于TCP内置在系统协议栈中，极难对其进行改进。

4,UDP协议以其简单、传输快的优势，在越来越多场景下取代了TCP
4.1 网页浏览使用UDP协议有三个优点：

能够对握手过程进行精简，减少网络通信往返次数；
能够对TLS加解密过程进行优化；
收发快速，无阻塞。

4.2 流媒体采用TCP，一旦发生丢包，TCP会将后续包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延迟会越来越大。基于UDP的协议如WebRTC是极佳的选择。
2010年google 通过收购 Global IP Solutions，获得了WebRTC（网页实时通信，Web Real-Time Communication）技术，用于提升网页视频速率。

4.3 实时游戏对实时要求较为严格的情况下，采用自定义的可靠UDP协议，比如Enet、RakNet（用户有sony online game、minecraft）等，自定义重传策略，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络问题对游戏性造成的影响。
采用UDP的经典游戏如FPS游戏Quake、CS，著名的游戏引擎Unity3D采用的也是RakNet。

4.4 物联网2014年google旗下的Nest建立Thread Group，推出了物联网通信协议Thread，完善物联网通信。

采用UDP有3个关键点：

网络带宽需求较小，而实时性要求高；
大部分应用无需维持连接；
需要低功耗。

全球将近50%的人都在使用互联网，人们不断的追求更快、更好的服务，一切都在变化，在越来越多的领域，UDP会抢占TCP的主导地位。

https://blog.wilddog.com/?p=668

有关回应 · 2022-2-12 18:37:53

UDP 的使用范围很窄，而且编程比 TCP 难多了：

你真的很在乎延迟，不能忍受重传，那么就用UDP，例如 NTP 协议。重传NTP消息纯属添乱。
你真的不在乎可靠性，丢一些包也不需要重传，那么就可以用 UDP。例子我想不出来。有人说音频或视频流可以用UDP，不过据我看来各大视频网站都用HTTP协议，而HTTP是基于TCP的。
你需要NAT穿透，那么不得不用UDP。
其他情况，一旦程序要自己做重传，你都是在用UDP模拟出蹩脚的TCP，还不如直接用TCP呢。

总之：使用 UDP 需要有强大到不容置疑的理由，when in doubt, use TCP.

一些协议，出于历史原因，受当时技术和网络条件限制，选择了基于UDP实现，其选择的理由现在很可能已经不再成立了。因此“xxx协议用UDP”不是你现在写网络应用程序也该用UDP的理由，除非你本身就是在实现xxx协议。

另外，那些说TCP比UDP慢、效率低的，你拿UDP写个程序，把千兆网带宽打满（TCP等价的代码只有两行：客户端 while (true) { send(...); } 服务端 while (true) { recv(...); }。），且不说你的程序会有多复杂，先看看goodput到底是不是比TCP大、CPU使用率是不是比TCP低嘛。

UDP 和 TCP 的 socket 分别一般用在什么地方？

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