Giao thức TCP và UDP là gì ?

TCP và UDP là hai giao thức truyền tải được sử dụng trong mô hình TCP/IP. TCP là giao thức hướng kết nối, trong khi UDP là giao thức không hướng kết nối.

Giao thức TCP là gì?

Transmission Control Protocol (TCP) là giao thức tiêu chuẩn trên Internet đảm bảo trao đổi thành công các gói dữ liệu giữa các thiết bị qua mạng. TCP là giao thức truyền tải cơ bản cho nhiều loại ứng dụng, bao gồm máy chủ web và trang web, ứng dụng email, FTP và các ứng dụng ngang hàng.

TCP hoạt động với giao thức Internet (IP) để chỉ định cách dữ liệu được trao đổi trực tuyến. IP chịu trách nhiệm gửi từng gói đến đích của nó, trong khi TCP đảm bảo rằng các byte được truyền theo thứ tự mà chúng được gửi mà không có lỗi hoặc thiếu sót nào. Hai giao thức kết hợp với nhau được gọi là TCP/IP.

TCP hoạt động như thế nào?

TCP hoạt động theo tiến trình bắt tay 3 bước (3 way handshake). Tiến trình này hoạt động như sau:

Máy khách gửi cho máy chủ một gói SYN — một yêu cầu kết nối từ port nguồn của nó đến port đích đến của máy chủ.
Máy chủ phản hồi bằng gói SYN/ACK, xác nhận việc nhận được yêu cầu kết nối.
Máy khách nhận gói SYN/ACK và trả lời bằng gói ACK của chính nó.

Sau khi kết nối được thiết lập, TCP hoạt động bằng cách chia nhỏ dữ liệu đã truyền thành các segment (phân đoạn), mỗi segment được đóng gói thành một gói dữ liệu và được gửi đến đích của nó.

Cấu trúc của TCP Header

Source port (16 bit): Số cổng của thiết bị gửi.
Destination port (16 bit): Số cổng của thiết bị nhận.
Sequence number (32 bit): Dùng để đánh số thứ tự gói tin ( từ số sequense nó sẽ tính ra được số byte đã được truyền)
Acknowledgment number (32 bit): Dùng để báo đã nhận được gói tin nào và mong nhận được byte mang số thứ tự nào tiếp theo.
DO (4 bit): Cho biết toàn bộ header dài bao nhiêu tính theo đơn vị word (1 Word = 4 byte).
RSV (4 bit): Đều được thiết lập bằng 0.
Flags (9 bit): Được sử dụng để thiết lập kết nối, gửi dữ liệu và chấm dứt kêt nối.
- URG: Ưu tiên dữ liệu này hơn các dữ liệu khác.
- ACK: Được sử dụng để xác nhận.
- PSH: Segment yêu cầu chức năng push.
- RST: Thiết lập lại kết nối.
- SYN: Được sử dụng để đặt số thứ tự ban đầu.
- FIN: Kết thúc kết nối TCP.
Windows (16 bit): Số lượng byte được thiết bị sẵn sàng tiếp nhận.
Checksum (16 bit): Kiểm tra lỗi của toàn bộ TCP segment.
Urgent pointer (16 bit): Sử dụng trong trường hợp cần ưu tiên dữ liệu.
Options (tối đa 32 bit): Cho phép thêm vào TCP các tính năng khác.

Để xem các trường này hoạt động, các bạn có thể sử dụng công cụ Wireshard.

Giao thức UDP là gì?

UDP (User Datagram Protocol) là một trong những giao thức cốt lõi của giao thức TCP/IP. Dùng UDP, chương trình trên mạng máy tính có thể gửi những dữ liệu ngắn được gọi là datagram tới máy khác. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận mà TCP làm; các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ tự hoặc bị mất mà không có thông báo. Tuy nhiên UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các mục tiêu như kích thước nhỏ và yêu cầu khắt khe về thời gian. Do bản chất không trạng thái của nó nên nó hữu dụng đối với việc trả lời các truy vấn nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu.

Những ứng dụng phổ biến sử dụng UDP như DNS (Domain Name System), ứng dụng streaming media, Voice over IP, Trivial File Transfer Protocol (TFTP), và game trực tuyến.

UDP hoạt động như thế nào?

Giao thức UDP hoạt động tương tự như TCP, nhưng nó bỏ qua quá trình kiểm tra lỗi. Khi một ứng dụng sử dụng giao thức UDP, các gói tin được gửi cho bên nhận và bên gửi không phải chờ để đảm bảo bên nhận đã nhận được gói tin, do đó nó lại tiếp tục gửi gói tin tiếp theo. Nếu bên nhận bỏ lỡ một vài gói tin UDP, họ sẽ mất vì bên gửi không gửi lại chúng. Do đó thiết bị có thể giao tiếp nhanh hơn.

Cấu trúc UDP Header

Source port: Số cổng của thiết bị gửi. Trường này có thể đặt là 0 nếu máy tính đích đến không cần trả lời người gửi.
Destination port: Số cổng của thiết bị nhận.
Length: Xác định chiều dài của toàn bộ datagram: phần header và dữ liệu. Chiều dài tối thiểu là 8 byte khi gói tin không có dữ liệu, chỉ có header.
Checksum: Kiểm tra lỗi của phần header và dữ liệu. Việc sử dụng checks.

Bảng tóm tắt sự khác biệt chính giữa TCP và UDP

Tính năng	TCP	UDP
Hướng kết nối	Có	Không
Tính đáng tin cậy	Có	Không
Tính toàn vẹn	Có	Không
Tính có thể tái tạo	Có	Không
Kiểm soát luồng	Có	Không
Tốc độ	Chậm hơn	Nhanh hơn
Sử dụng	Các ứng dụng yêu cầu tính đáng tin cậy cao, chẳng hạn như FTP, SSH và HTTP	Các ứng dụng không yêu cầu tính đáng tin cậy cao, chẳng hạn như phát trực tiếp video và âm thanh

Tham khảo

https://blog.vinahost.vn/giao-thuc-tcp-la-gi/
https://blog.vinahost.vn/giao-thuc-udp-la-gi/