Diferencia entre TCP y UDP

En la comunicación por internet se usan varios métodos de comunicación para entregar datos a la otra parte. Entre los más representativos están TCP y UDP.

TCP es un método de comunicación que enfatiza entregar los datos con precisión. UDP es un método de comunicación que enfatiza un diseño ligero y facilita reducir la latencia.

Sin embargo, TCP y UDP no deben compararse como "cuál es mejor". El método adecuado se elige según el propósito de la comunicación.

Qué es TCP

TCP es un método de comunicación que enfatiza la fiabilidad.

Con TCP, se establece una conexión con el otro extremo, y los datos se envían y reciben sobre esa conexión. Comprueba si los datos enviados llegaron a la otra parte y, si se pierden datos en el camino, los reenvía.

Además, en una red, los datos no siempre llegan en el mismo orden en que se enviaron. TCP añade a los datos información para gestionar el orden, y el lado receptor los organiza en el orden correcto antes de manejarlos.

Por eso, TCP es adecuado para "comunicación donde datos faltantes o cambios de orden causarían problemas".

Por ejemplo, la precisión de los datos es importante en procesos de inicio de sesión, transferencia de archivos, envío de correo y comunicación web mediante HTTP/1.1 o HTTP/2. Si falta parte de la información de inicio de sesión o se rompe parte de un archivo, no puede procesarse correctamente.

TCP realiza controles como confirmación y retransmisión para obtener fiabilidad. Eso significa que tiene más control que UDP, pero es un mecanismo importante para comunicaciones donde se quiere manejar datos de forma fiable y en el orden correcto.

TCP "gestiona los datos para que lleguen con precisión"

La característica de TCP no es solo que "envía datos", sino que gestiona los datos enviados para que la comunicación pueda funcionar como comunicación.

En concreto, TCP tiene las siguientes propiedades.

Mediante estos mecanismos, TCP proporciona a las aplicaciones un flujo de datos ordenado y fiable.

Sin embargo, TCP no conserva tal cual la "unidad de datos enviada una vez por la aplicación". TCP trata los datos como una secuencia continua de bytes.

Por eso, el lado de la aplicación necesita decidir por separado dónde empieza y termina un mensaje. Protocolos de nivel superior como HTTP tienen reglas para eso.

Qué es UDP

UDP es un método de comunicación que enfatiza baja sobrecarga y baja latencia.

Con UDP, la comunicación no comienza estableciendo una conexión como TCP. Además, UDP en sí no tiene un mecanismo para reenviar datos que no llegaron ni para ordenar datos.

UDP envía datos en unidades relativamente simples. Estas unidades se llaman datagramas.

Como UDP mantiene limitados los controles integrados del protocolo, el procesamiento se vuelve ligero. Como resultado, puede ser más fácil de usar en comunicación que enfatiza el comportamiento en tiempo real.

Sin embargo, no es correcto pensar simplemente "UDP siempre es rápido". La velocidad real y la calidad percibida también se ven afectadas por el entorno de red, el diseño del lado de la aplicación, el método de cifrado, si se realiza retransmisión, las condiciones de congestión y factores similares.

La esencia de UDP es que "el protocolo en sí no aporta muchas garantías".

UDP "reduce garantías para hacer la comunicación más manejable"

UDP no tiene mecanismos de fiabilidad como TCP incorporados en el propio protocolo.

Descrito así, UDP puede parecer una comunicación incompleta. Sin embargo, UDP se usa porque reducir garantías facilita que el lado de la aplicación diseñe la comunicación con libertad.

Por ejemplo, en una videollamada, es más natural entregar el audio actual de inmediato que reenviar con precisión datos de audio antiguos más tarde. En juegos en línea también, reflejar rápidamente el estado actual puede ser más importante que reenviar por completo información de posición pasada.

Además, usar UDP no significa que una aplicación no pueda garantizar nada. Si hace falta, el lado de la aplicación puede añadir sus propios mecanismos de confirmación, retransmisión, control de orden, cifrado y controles similares.

QUIC es un ejemplo representativo. QUIC se basa en UDP, pero no es simplemente comunicación UDP. Es un método de comunicación que coloca mecanismos como gestión de conexión, cifrado, retransmisión y control de flujos sobre UDP.

Comparación entre TCP y UDP

La diferencia entre TCP y UDP no es solo "si hay fiabilidad". Sus filosofías de diseño de comunicación son distintas.

Comunicación adecuada para TCP

TCP es adecuado para comunicación donde la pérdida o el desorden de datos probablemente cause problemas.

Por ejemplo, al descargar un archivo, todo el archivo puede dañarse si falta aunque sea una parte en el camino. En el procesamiento de inicio de sesión también, el procesamiento no puede funcionar si la información necesaria para la autenticación no llega correctamente.

En comunicación web, HTTP/1.1 y HTTP/2 funcionan sobre TCP. El HTML, CSS, JavaScript, las imágenes y elementos similares que forman una página web generalmente deben obtenerse correctamente.

De este modo, TCP es adecuado cuando la precisión de la comunicación es importante.

Sin embargo, no toda la comunicación web actual funciona solo sobre TCP. HTTP/3 usa QUIC. QUIC es un método de comunicación basado en UDP.

Por eso, recordar solo "la navegación web es TCP" es inexacto para entender la comunicación actual. Con más precisión, es útil ordenarlo como "HTTP/1.1 y HTTP/2 usan TCP, mientras que HTTP/3 usa QUIC".

Comunicación adecuada para UDP

UDP es adecuado para comunicación donde importan el comportamiento en tiempo real y la flexibilidad de diseño.

En una videollamada, recibir audio y video actuales lo antes posible es más importante que recibir completamente audio o video de hace un momento más tarde. Aunque falte algo de audio o video, puede ser más natural mantener la comunicación general en movimiento en lugar de detenerla.

La baja latencia también es importante en juegos en línea. Seguir actualizando el estado actual a intervalos cortos puede ser más adecuado que reenviar por completo estados pasados.

UDP también se usa a menudo para DNS. DNS es un mecanismo para consultar direcciones IP e información similar correspondiente a nombres de dominio. UDP es adecuado para consultas y respuestas cortas que deben realizarse rápido.

Sin embargo, DNS no siempre usa solo UDP. TCP se usa cuando las respuestas son grandes, cuando se realizan transferencias de zona o con métodos como DNS over TLS.

En otras palabras, DNS es un "ejemplo representativo de UDP", pero no es "comunicación solo UDP".

Relación entre QUIC y UDP

QUIC es un método de comunicación basado en UDP. HTTP/3 funciona sobre este QUIC.

El punto importante aquí es que QUIC no es "comunicación sin fiabilidad porque es UDP".

UDP en sí no tiene mecanismos como comprobaciones de entrega, retransmisión, control de orden o cifrado. Sin embargo, QUIC implementa fiabilidad y cifrado colocando sus propios controles sobre UDP.

La razón para construir sobre UDP y no sobre TCP es que resulta más fácil mejorar de forma flexible un nuevo método de comunicación sobre UDP que cambiar TCP en sí, que está profundamente integrado en sistemas operativos y equipos de red.

Por eso, UDP no es simplemente "comunicación rudimentaria". También se usa como base para implementar nuevos métodos de comunicación.

Es mejor TCP o UDP

Ni TCP ni UDP son siempre superiores al otro.

TCP enfatiza la fiabilidad de la comunicación. UDP mantiene ligero el protocolo y facilita el control flexible del lado de la aplicación.

TCP es adecuado para comunicación donde la precisión es importante. UDP puede ser adecuado para comunicación donde la baja latencia o el comportamiento en tiempo real son importantes.

Además, incluso cuando se usa UDP, el lado de la aplicación puede complementar la fiabilidad. A la inversa, incluso cuando se usa TCP, hay latencia y retransmisión si las condiciones de red son malas.

Por lo tanto, TCP y UDP no deben separarse simplemente como "rápido o lento" o "seguro o peligroso". Se eligen según el propósito de la comunicación, la latencia aceptable, si pueden faltar datos y cuánto control realizará el lado de la aplicación.

Puntos de conexión al pensar en anonimato

La diferencia entre TCP y UDP también importa al entender el anonimato y cómo aparece la comunicación.

Por ejemplo, en contextos como VPN, Tor, DNS, HTTP/3, videollamadas, juegos en línea y similares, la forma de manejar la comunicación puede cambiar según se use TCP o UDP.

La comunicación TCP tiene un inicio, una continuación y un final de conexión relativamente claros. La comunicación UDP no tiene una forma de conexión tan explícita como TCP, y pueden fluir datagramas cortos de manera intermitente.

Esta diferencia se vuelve importante para firewalls, NAT, VPN, proxies, redes de anonimización y mecanismos similares.

Por ejemplo, Tor está diseñado básicamente para manejar flujos TCP. Por eso, la comunicación de aplicaciones que usa UDP no necesariamente puede enviarse por Tor tal cual.

Además, como HTTP/3 usa QUIC, la comunicación web puede estar basada en UDP. En esos casos, la forma en que la comunicación aparece y se controla puede diferir de HTTP/1.1 o HTTP/2 convencionales.

DNS también es importante al pensar en anonimato y privacidad. La forma en que se observa la comunicación cambia según si las consultas DNS salen externamente por UDP o se manejan sobre TCP o mediante un método DNS cifrado.

Entender la diferencia entre TCP y UDP facilita ordenar no solo que "hay comunicación", sino "qué tipo de comunicación se transporta y cómo".

Resumen

TCP es un método de comunicación que enfatiza la fiabilidad. Establece una conexión, confirma si los datos llegaron, reenvía cuando es necesario y ordena los datos.

Como UDP mantiene ligero el protocolo, no tiene comprobaciones de entrega, retransmisión, control de orden y mecanismos similares como funciones básicas. Por eso se usa para comunicación que requiere baja latencia o diseño flexible.

TCP es adecuado para HTTP/1.1, HTTP/2, inicio de sesión, transferencia de archivos, envío de correo y usos similares. UDP se usa para DNS, videollamadas, juegos en línea, QUIC, HTTP/3 y usos similares.

Sin embargo, DNS usa TCP además de UDP. QUIC se basa en UDP, pero no es simplemente comunicación UDP; tiene sus propios mecanismos de fiabilidad y cifrado sobre UDP.

TCP y UDP no están en una relación donde uno sea superior al otro. Se eligen según el propósito de la comunicación: si debe enfatizarse la precisión, o si deben enfatizarse la baja latencia y la flexibilidad.

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