Was sie sind + Unterschied zwischen TCP und UDP

TCP und UDP sind Verbindungsprotokolle, die verwendet werden, um den Datenaustausch über eine Internetverbindung herzustellen. Wenn Sie bereits wissen, wofür IP steht (zB Internet Protocol), dann wissen Sie es bereits, da sowohl TCP als auch UDP darauf entwickelt wurden.

Es wäre jedoch falsch zu glauben, dass sie praktisch gleich sind; Obwohl sowohl TCP als auch UDP bei der Art und Weise, wie Ihre Daten im Internet gesendet/empfangen werden, „mitbestimmen“, sind sie tatsächlich sehr unterschiedlich und werden aus diesem Grund für unterschiedliche Zwecke verwendet.

Um es kurz zu sagen, sagen wir einfach, dass Sie diese beiden Protokolle jeden Tag versehentlich verwenden, wenn Sie auf das Internet zugreifen, was sie für die Kommunikation Ihres Geräts mit dem offenen Web (und damit verbundenen Geräten) und umgekehrt macht.

Da sowohl TCP als auch UDP auf dem Internet Protocol aufbauen, möchten Sie vielleicht mehr über IP erfahren, bevor Sie direkt in die TCP/UDP-Einführungslektionen einsteigen. Wissen Sie, Sie müssen Laufen lernen, bevor Sie laufen können.

Was ist eine IP-Adresse?

IP, die Abkürzung für Internet Protocol, ist das Rückgrat, auf dem das Internet, wie wir es kennen, aufgebaut wurde. Seine Bedeutung lässt sich leicht daran erkennen, dass jedem Gerät eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen wird, damit es auf das Internet zugreifen kann.

Die Adresse bestand früher nur aus Zahlen und Dezimalstellen. Genauer gesagt kann eine IPv4-Adresse aus vier einzelnen Zahlen gebildet werden, von denen jede einen Wert zwischen 0 und 254 haben kann. IPv4 gab uns einen Gesamtbereich von 4,3 Milliarden eindeutigen IP-Adressen.

Das Internet kam unweigerlich an den Punkt, an dem keine neuen eindeutigen IP-Adressen generiert werden konnten, und das IPv6-System kam zur Rettung. Öffentliche IPv6-Adressen verwenden hexadezimale Ziffern und enthalten jeweils 128 Bit, was bedeutet, dass sie anstelle der Basis 10 (0 bis 10) die Basis 16 (0 bis 10 plus „a“ bis „f“) verwenden.

Mit Hilfe des IPv6-Systems könnten wir eine Gesamtreichweite von öffentlichen IPv6-Adressen von 340 Undezillionen (3,4 * 10^28) haben. Wenn das nicht möglich ist, sehen Sie sich unten an, wie IPv4- und IPv6-Adressen aussehen:

Beispiel einer IPv4-Adresse: 10.238.126.215
IPv6-Adressbeispiel: fe80:0db8:0412:2001:3c5e:0000:10a9

Obwohl das ultimative Ziel darin besteht, dass IPv6 IPv4 ersetzt, arbeiten die beiden Protokolle heutzutage zusammen.

IP-Adressen ermöglichen es internetfähigen Geräten, sich zu lokalisieren, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen. Das Teilen von Daten, das Streamen eines Videos oder das Versenden von E-Mails wäre ohne eine IP-Adresse nicht möglich. Alles, was Sie online tun, kann in Daten transkribiert werden.

Um eine optimale Funktionalität zu gewährleisten, teilt die IP diese Daten in kleinere Blöcke auf, damit sie sie besser verwalten kann. Wir bezeichnen diese Datenblöcke als Pakete. Diese Pakete enthalten jedoch nicht nur die Informationen, die sie transportieren sollen, sondern auch die Ziel-IP-Adresse des Geräts, das sie erreichen müssen. Dieses Ziel wird als Header bezeichnet.

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Nachdem ein Paket Ihr Gerät verlassen hat, geht es zu einem Gateway, das in seiner Domäne nach der Ziel-IP-Adresse Ihres Pakets sucht. Es ist erwähnenswert, dass das Gateway nur einen bestimmten Satz von IP-Adressen im Internet sehen kann.

Wenn das Gateway die Adresse in seiner Domäne nicht finden kann, sendet es das Paket einfach an ein anderes Gateway, und dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Paket ein Gateway erreicht, das die im Header angegebene Ziel-IP-Adresse erkennen kann und sendet es an das Gerät, das dieser Adresse zugeordnet ist.

Eine weitere erwähnenswerte Sache ist, dass die Tatsache, dass Ihre Daten in kleine Pakete aufgeteilt sind, bedeutet, dass sie nicht unbedingt in der richtigen Reihenfolge ankommen oder sogar den gleichen Weg verwenden müssen. Tatsächlich versuchen Pakete normalerweise, jedes Mal die schnellste Route zu finden, die sie können.

Zu guter Letzt sollten Sie wissen, dass das Internetprotokoll nicht formatspezifisch ist, was es ideal für jede Form von Daten macht, egal ob es sich um Video, Bilder, Audio, E-Mails, Instant Messages oder sogar Spiele handelt.

Was ist TCP?

TCP, das für Transmission Control Protocol steht, ist eines der Hauptprotokolle, die von der Internetprotokoll-Suite verwendet werden. Es kam vor UDP und wurde verwendet, um Programmen und Geräten gleichermaßen den Austausch von Informationen über ein Netzwerk zu ermöglichen.

Sie werden vielleicht feststellen, dass es manchmal mit IP gepaart ist und als TCP/IP bezeichnet wird, aber es bedeutet dasselbe (dh TCP und TCP/IP sind genau dasselbe).

Wie oben erläutert, werden Daten in kleine Pakete zerlegt und in dieser fragmentierten Form an andere Geräte gesendet, möglicherweise sogar auf unterschiedlichen Wegen. TCP wurde erfunden, um diese Pakete wieder in ihre ursprüngliche Form zusammenzusetzen.

TCP wartet, bis alle Pakete ankommen, zählt sie, überprüft sie anhand einer Prüfsumme auf Fehler, bestätigt Pakete, die ihr Ziel erreicht haben, und fordert den Ursprungscomputer auf, diejenigen, die es beim ersten Mal nicht geschafft haben, erneut zu senden. Nach Erhalt aller Pakete setzt TCP diese wieder zu den Originaldaten zusammen und liefert sie an eine geeignete Anwendung (zB E-Mail-Client, Bildbetrachter, Videoplayer).

Dieser Vorgang geht heutzutage sehr schnell und sorgt dafür, dass die Daten ohne nachträgliche Veränderungen auf dem Empfängergerät genauso ankommen wie auf dem Sendergerät. Darüber hinaus handelt es sich um eine ständige Kommunikation auf beiden Seiten, da der Vorgang eigentlich als ein ständiges Hin- und Her zwischen den beteiligten Geräten beschrieben werden kann, bis die Daten eintreffen und zu 100 % bestätigt sind.

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Es versteht sich von selbst, dass diese ständige Kommunikation zwischen den Geräten eine enorme Belastung für TCP darstellt, da jedes verlorene oder beschädigte Paket den Prozess anhalten kann, bis das fehlende Bit sicher am Ziel angekommen ist. TCP muss jedoch nicht alles selbst machen, daher wurde kurz darauf UDP erfunden.

Um es kurz zu machen, TCP:

Stellt sicher, dass keine Pakete verworfen werden
Fordert das erneute Senden von Paketen auf, wenn fehlende Pakete erkannt werden
Versendet Pakete in der richtigen Reihenfolge, damit sie leicht wieder zusammengesetzt werden können
Beliebtestes Internetprotokoll
Langsamer als UDP, da sichergestellt werden muss, dass jedes Paket ankommt
Fit für Websites, E-Mails, FTP (File Transfer Protocol), P2P-Filesharing

Was ist UDP?

UDP, kurz für User Datagram Protocol, ist eine Alternative zu TCP, daher kann man davon ausgehen, dass sie im Wesentlichen die gleiche Aufgabe erfüllen. Gleichzeitig sind sie jedoch auch sehr unterschiedlich, da TCP beim Überprüfen von Paketdaten ziemlich akribisch vorgeht, während UDP etwas nachlässiger ist.

Stellen Sie sich zwei Mitarbeiter vor, die Briefe an einer Postsortierstation bearbeiten: TCP ist derjenige, der jeden Brief sorgfältig untersucht und die gesamte Kommunikation zurückhält, bis jeder Brief eintrifft, während UDP Briefe nur auf Integrität überprüft und sie an ihr Ziel weiterleitet, während alle Briefe, die ist nicht angekommen und bittet nicht um eine erneute Zusendung.

Man kann also mit Sicherheit sagen, dass UDP schneller ist, aber warum sollten Sie die Geschwindigkeit auf Kosten von Datenverlusten opfern wollen? Nun, im Grunde gibt es einige Anwendungen, bei denen der Verlust von Paketen nicht gerade eine Tragödie ist.

Wenn Sie beispielsweise einen VoIP-Client verwenden und mit jemandem sprechen, bemerken Sie möglicherweise gelegentlich Frame-Verluste oder ein bisschen Stottern im Audio, was meistens leicht zu ignorieren und daher nicht entscheidend ist. Das gleiche gilt für Spiele, bei denen Sie hin und wieder das Spiel stottern oder Gummibänder bemerken können. Sie setzen das Spiel einfach fort und das ist das Ende, da UDP nur Pakete verwirft, die während der Übertragung verloren gegangen sind.

Mit anderen Worten, UDP:

Ist schneller als TCP und verbraucht weniger Ressourcen
Versendet Pakete nicht unbedingt der Reihe nach
Verwirft alle fehlenden Pakete, um die Verbindung zu beschleunigen
Der Absender hat keine Möglichkeit herauszufinden, ob Pakete verworfen wurden
Wird hauptsächlich für Videostreaming, VoIP, Spiele und Live-Übertragungen verwendet

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TCP und UDP bei der VPN-Nutzung

Heutzutage beginnen immer mehr VPNs, WireGuard zu übernehmen oder ihr proprietäres Protokoll zu entwickeln, aber viele von ihnen verlassen sich auf OpenVPN, weil es nach all den Jahren immer noch zuverlässig, schnell und sicher ist.

Was Sie jedoch möglicherweise nicht wissen, ist, dass OpenVPN sowohl mit TCP als auch mit UDP funktioniert und Sie meistens zwischen diesen beiden Protokollen wählen können. Auch wenn dies nach einer großen Entscheidung klingen mag (Datenintegrität versus Geschwindigkeit), liegt das eigentliche Problem woanders.

Wenn Sie ein VPN verwenden, können Sie möglicherweise keinen großen Unterschied zwischen TCP und UDP in Bezug auf die Geschwindigkeit feststellen. Wenn Ihre Verbindung jedoch eine Firewall umgehen muss, ändern sich die Dinge, hauptsächlich weil diese Protokolle auf verschiedenen Ports arbeiten und einige Firewalls Standardports für bestimmte Arten von Datenverkehr blockieren können.

Daher lassen VPN-Anbieter Sie zwischen TCP und UDP wählen. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Verbindung mit einem Protokoll nicht funktioniert, können Sie einfach zum anderen wechseln und die Daumen drücken. Einige VPN-Anbieter bieten Ihnen erweiterte Einstellungen, bei denen Sie auch einen benutzerdefinierten Port für Ihre Verbindung auswählen können, um Firewalls zu vermeiden.

Unterschied zwischen TCP und UDP

TCP

UDP

TCP ist das am weitesten verbreitete Protokoll im Internet
Alle gesendeten Daten erreichen den Empfänger, keine Paketverlustgarantie
Pakete werden der Reihe nach verschickt
Benötigt mehr Ressourcen, was es auch langsamer macht.

UDP wird für Spiele, Videostreaming, VoIP und Live-Übertragungen verwendet
Absender weiß nicht, ob ein Paket fehlt (nicht empfangen)
Pakete werden nicht unbedingt der Reihe nach gesendet
Weniger Ressourcen benötigt, schneller.

TCP vs. UDP: Fazit

Um die Dinge zusammenzufassen, TCP und UDP sind ziemlich ähnliche Protokolle, da sie sicherstellen, dass Ihre Daten sicher und ohne Änderungen an ihrem Zielort ankommen.

TCP führt während der Datenübertragung mehrere Prüfungen durch und geht im Allgemeinen drastischer vor, um keine Pakete zu verlieren, was es ideal für Websites, E-Mails, Instant Messages, Bilder und Dateifreigaben macht.

UDP überprüft nur, ob das Ziel korrekt ist und prüft die Integrität der Pakete, fordert den Absender jedoch nicht auf, verlorene Pakete erneut zu senden, und verwirft sie stattdessen einfach, was bedeutet, dass Sie eine schnellere Verbindung haben, aber Sie können Pakete mitnehmen der Weg. UDP wird hauptsächlich für Spiele, VoIP, Videostreaming und die Übertragung von Live-Inhalten verwendet, bei denen der Verlust einiger Pakete das Endergebnis nicht zu sehr beeinträchtigen sollte.