我应该使用TCP还是UDP？

Question

我的应用程序需要从服务器逐帧发送视频数据到客户端。我在TCP和UDP之间犹豫不决。

从我的测试中，我发现以下结果：

TCP：非常容易实现。

UDP：要将一帧（约50KB）发送到客户端，如果为每个帧创建1个UDP包，则发送始终会丢失帧。因此，我必须将每个帧分成多个UDP包。这使得我的算法更加复杂，因为UDP协议可能会丢失包并且包可以无序传递。另外，如果每个UDP包中的数据长度较大，则很容易丢失。

我有一些问题：

1. 我应该在这种类型的应用程序中使用TCP还是UDP？

2. 如果我想使用UDP进行更快的传输，如何确定每个包中的合适数据长度，以便在传输时不容易丢失？（这可能属于网络带宽）？

3. 根据您的经验，您能估计TCP比UDP快多少百分比吗？

抱歉在一篇文章中提出了这么多问题，但在决定在我的应用程序中使用TCP还是UDP之前，我需要了解更多详细信息。

- TTGroup

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UDP通常用于音频和视频传输，因此对于您的应用程序，可能更适合使用UDP。参考链接：http://www.skullbox.net/tcpudp.php - theBigChalk

Answer 1

因为您的应用程序需要流媒体视频，所以可能需要使用UDP协议。 TCP和UDP（在这种情况下）之间的一个巨大区别是，UDP不像TCP那样尝试恢复丢失的数据包。您不希望每次跳过一帧时都重新加载视频，因为这需要很长时间，而是可以使用UDP跳过丢失的帧。(如果您右键单击Youtube视频，则可以查看在流式传输视频时丢失的数据包数)

- pennetti

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抱歉，我不知道具体的百分比，但你可以看看https://dev59.com/5HVD5IYBdhLWcg3wOo5h以获取更多关于速度差异的信息。 - pennetti

Answer 2

在您的情况下，我建议使用TCP，除非您实际上有手动分割和重新组装UDP数据包的经验，并且愿意在代码中引入的开销（例如具有重新组装缓冲区并控制这种情况下延迟）之上进行维护。

此外，您应该考虑目标网络。它是仅限于本地主机、局域网、广域网甚至是互联网。您对网络的控制越少，TCP的往返时间、延迟、丢包等方面的影响就越大。所谓的控制是指跨越网络段（路由器数）、不同配置（QoS、带宽限制器、MTU等）的上界或估计等等。

作为经验法则，当所有必要的即时数据（下文定义）适合一个数据包时（IPv6中的MTU保证为1280），UDP非常有效。即时是一个短时间内的快照，通常具有回传时间的寿命。UDP也非常适用于查询和响应都是小实体的对话。

因此，在这种意义上，我会将UDP用于DNS（短查询，短答案），或者金融交易数据（在1个往返时间内只有那么多次），或协议元数据，例如参与客户端的数量或标识哈希（查询/响应短且在往返时间内只有少数几个）。

希望这可以帮到您。

编辑： 回答您的问题。

1. UDP（上述限制）
2. IPv6提供路径MTU检测，您只需使用PMTU。对于IPv4，您需要自己编写：
   • 设置IP_DONTFRAG套接字选项
   • 发送一个您认为可以通过的数据包
   • 考虑一种简单的协议，允许接收方告诉您是否已完全接收数据包
   • 如果没有->减小大小，如果是->增加大小
   • 经过几次ping-pong后，您就有了PMTU的安全估计（当然，您可以同时发送有效载荷数据）
3. 如果网络的性质稳定并保持稳定，UDP将大大优于TCP。 （相反地）当网络的性质不断变化（延迟变化、数据包丢失概率变化等）时，TCP将不会获胜。 但是，同样需要注意的是，当网络段距离非常远并且在某些中间段中使用QoS（配置为支持更多或更少已知的TCP服务而不是“其他”内容的QoS）时，UDP将不会获胜。

如果您需要一些数字和灵感，可以查看udt。

- hroptatyr

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什么？你会在金融信息中使用UDP，但在有实时限制的视频流中使用TCP？这与最佳实践非常背道而驰。 - Oleksi

不，我在这种情况下也会使用UDP，前提是我对编解码器有控制权。而且我认为与金融数据相比，视频流媒体在延迟方面更加宽松，只要保持恒定即可。 - hroptatyr

Answer 3

除了视频/音频流之外，UDP还用于具有短消息的低延迟应用程序。

- Ivan Voroshilin