TCP与UDP是两种传输层协议，广泛应用于网络通信中。尽管它们在设计上都有相似的目标即为应用层提供可靠的数据传输，但它们在许多重要方面存在显著差异。了解这些区别对于网络设计和性能优化至关重要，尤其是在选择合适的协议以满足特定应用需求时。
TCP（传输控制协议）以其可靠性著称。它通过建立连接、数据分段、流量控制、重传机制等功能确保数据完整且有序地传输。其在建立连接时使用三次握手，确保发送方和接收方都准备好进行数据传输，适合于文件传输、电子邮件和网页浏览等需要可靠传输的应用。TCP需要消耗更多的带宽和处理能力，因为它需要维护连接的状态，进行错误检查和校正。尽管这些特性使得TCP在保证数据完整性方面表现出色，但其延迟往往较高，不适用于实时应用。
与之相比，UDP（用户数据报协议）则以简单和快速著称。UDP是一种无连接协议，不进行任何连接建立，数据包的发送不需要确认，因此延迟较低。虽然UDP不提供可靠性保障，数据包可能会丢失、重复或乱序到达，但它非常适合对实时性要求较高的应用，如视频直播、在线游戏和语音通话。在这些场景中，丢包相对较小甚至可以接受，相比于保证每个数据包的到达，保持流畅性更为重要。
在现代网络中，性能评测显示，许多实时应用在选择UDP时，往往会使用一些额外的技术，比如FEC（前向纠错）或流控制机制，以减少数据丢失带来的影响。这些技术可以提高UDP的可靠性，同时保持其低延迟的优势。随着网络技术的发展，TCP的性能也不断改善，尤其是在拥塞控制和流量管理方面，通过TCP Fast Open、QUIC协议等新技术，能够在某些场景下实现更高的性能。
市场趋势显示，随着网络应用的多样化，TCP和UDP的使用场景也在不断演进。UDP在IoT（物联网）设备、视频流媒体和实时通信中的使用日益增加，而TCP在传统的Web应用、文件传输服务和大多数企业网络环境中的比重依旧较大。
在DIY组装网络设备或进行性能优化时，选择合适的协议至关重要。根据应用需求的不同，合理配置TCP和UDP的使用，可以有效提高网络整体性能。
常见问题解答：
1. TCP和UDP的主要区别是什么？
- TCP是面向连接的，提供可靠的数据传输，而UDP是无连接的，因此没有数据传输的保障。
2. 哪种协议更适合实时应用？
- UDP因其低延迟特性，更适合对实时性要求较高的应用。
3. TCP的主要优点是什么？
- TCP提供数据的完整性保障和有序传输，适合文件传输等需要高可靠性的场景。
4. 在什么情况下应该选择UDP？
- 当应用对实时性要求高，并能容忍一定程度的数据丢失时（如语音、视频直播），选择UDP更为合适。
5. 关于TCP和UDP的性能评测有什么典型的指标？
- 通常关注的指标包括延迟、吞吐量、丢包率和连接建立时间等。