为啥 RTP 使用 UDP 而不是 TCP？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥 RTP 使用 UDP 而不是 TCP？

【英文标题】：Why Does RTP use UDP instead of TCP?为什么 RTP 使用 UDP 而不是 TCP？

【发布时间】：2010-09-26 14:11:57

【问题描述】：

我想知道为什么在 RTP 中使用 UDP 而不是 TCP？主要的 VoIP 工具只使用 UDP，因为我入侵了一些 VoIP OSS。

【问题讨论】：

为什么在RTP中使用UDP而不在TCP中？听起来像一个错误的问题。 -> 为什么RTP使用UDP而不是TCP？

“我想知道为什么在 RTP 中使用 UDP 但为什么不使用 TCP？”怎么样？这可能更接近您的意思？

【参考方案1】：

实时传输协议是一种网络协议，用于通过 Internet 传输流式音频和视频媒体，从而支持 Internet 协议语音 (VoIP)。

RTP 通常与信令协议（例如 SIP）一起使用，该协议在网络上建立连接。 RTP 应用程序可以使用传输控制协议 (TCP)，但大多数使用用户数据报协议 (UDP)，因为 UDP 允许更快地传输数据。

【参考方案2】：

技术上 RTP 数据包可以通过 TCP 连接交错。这里给出了很多很好的答案。两个额外的小点：

RFC 4588 描述了如何将重传与 RTP 数据一起使用。大多数接收 RTP 流的客户端都使用缓冲区来解决网络中的抖动，该抖动通常为 1-5 秒，这意味着有时间进行重新传输以接收所需的数据。

RTP 流量可以通过 TCP 连接交错。实际上，当这样做时，交错 RTP（即通过 TCP）和通过 UDP 发送的 RTP 之间的区别在于，这两者在用户可用带宽不足的有损网络上如何执行。交错的 TCP 流最终会变得不稳定，因为播放器不断地在缓冲状态等待数据包到达。根据玩家的不同，它可能会向前跳跃追赶。通过 RTP 连接，您会在视频中看到伪影（拖尾/撕裂）。

【讨论】：

+1 表示 RTP 能够通过 TCP 运行。此外，基于 TCP 的 RTP 可能会引入帧问题。例如，RFC 4103 没有定义自己的帧，因此如果您尝试通过 TCP 运行它，您需要定义自己的自己的帧协议。

【参考方案3】：

我想快速补充一下 Matt H 在回应 Stobor 的回答时所说的话。 Matt H 提到 RTP over UDP 数据包可以进行校验和，因此如果它们被损坏，它们将被重新发送。这实际上是大多数 PBX 的可选功能。例如，在 Asterisk 中，您可以使用以下行在 rtp.conf 配置文件中启用/禁用 RTP over UDP 流量的校验和：

rtpchecksums=yes ; or no if you prefer

干杯！

【参考方案4】：

只是一句话： 在 RTP 流中发送的每个数据包都被赋予比其前任高一号的数字。这允许目标确定是否有任何数据包丢失。 如果一个数据包丢失，目的地采取的最佳行动是通过插值来近似丢失的值。 重传不是一个实用的选项，因为重传的数据包太迟而无法使用。

【参考方案5】：

其他的都是正确的，但是并没有真正告诉你真正的原因。 Saua 有点暗示，但这里有一个更完整的答案。

音频和视频是实时的。如果您正在听收音机或看电视，并且信号被中断，它不会从您中断的地方继续......您只是在“观察”信号流，如果您无法观察在任何给定的时间，你都会失去它。

原因很简单。延迟。 VOIP 非常努力地尽量减少从某人说话到一端的延迟量，然后你得到它，然后你的回应。否则，随着错误的发生，从人说话到接收到信号之间的延迟量会不断增加，直到它变得无用。

请记住，重传的每个延迟都必须重放，这会导致进一步的数据延迟，然后另一个错误会导致更大的延迟。唯一可行的解​​决方案是简单地删除任何无法实时显示的数据。

重传延迟 1 秒意味着从我说某事到你听到它现在是 1 秒。 1 秒延迟现在意味着从我说某事到你听到它的时间为 2 秒。这是累积的，因为数据以与说话时相同的速率播放，依此类推...

RTP 可能是面向连接的，但无论如何它必须丢弃（或跳过）数据以跟上重传错误，那么为什么还要为额外的开销烦恼呢？

【参考方案6】：

除了所有其他不错且正确的答案之外，this article 很好地理解了 TCP 和 UDP 之间的区别。

【讨论】：

感谢 mlarsen。喜欢这个链接。:)

链接失效。现在这个答案根本没有用。

文章现在可以在这里找到：gafferongames.com/networking-for-game-programmers/udp-vs-tcp

【参考方案7】：

已经给出了很多好的答案，但我想明确指出一件事：

基本上，一个完整的数据流对于实时音频/视频来说是一件好事，但它并不是绝对必要的（正如其他人指出的那样）：

重要的事实是，一些来得太晚的数据毫无价值。应该在一秒钟前显示的帧丢失数据有什么用？

如果您要使用 TCP（这也保证所有数据的正确顺序），那么在正确传输旧数据之前，您将无法获得更新的数据。这是双重糟糕的：您必须等待旧数据的重新传输和新数据（现在已延迟）可能同样一文不值。

因此，RTP 会进行某种尽力传输，因为它会尝试及时传输所有可用数据，但不会尝试重新传输在传输期间丢失/损坏的数据 (*)。它只是继续生活，并希望更重要的当前数据正确到达那里。

(*) 其实我不知道 RTP 的细节。也许它确实会尝试重新传输，但如果确实如此，那么它就不会像 TCP 那样激进（它永远不会接受任何丢失的数据）。

【讨论】：

TCP 永远不会接受任何丢失的数据？...您是否曾经欺骗过 TCP 数据包或使用覆盖率较差的 WiFi？

@Jay：我的意思是如果数据包 1 被丢弃在某个地方并且数据包 2 通过，那么用户应用程序将永远不会看到数据包 2 中的数据，直到数据包 1 成功重新传输。这实际上就是为什么 TCP 连接不佳会如此痛苦的部分原因。

【参考方案8】：

UDP 用于发送数据、不需要在目标上准确接收或不需要稳定连接的地方。

如果需要精确接收数据，则使用 TCP，逐位，不丢失位。

对于视频和声音流媒体，途中丢失的某些位不会以某种方式影响结果，也就是说，流图片中的某些像素失败，不会影响用户，在 DVD 上丢失比特率更高。

【参考方案9】：

正如 DJ 所指出的，TCP 是为了获得可靠的数据流，并会减慢传输速度，并重新传输损坏的数据包，以实现这一目标。

UDP 不关心通信的可靠性，不会减慢或重传数据。

如果您的应用程序需要可靠的数据流，例如从网络服务器检索文件，则选择 TCP。

如果您的应用程序不关心损坏或丢失的数据包，并且您不需要产生额外的开销来提供额外的可靠性，那么您可以选择 UDP。

可靠的数据包传输并没有显着改善 VOIP，事实上，在某些情况下，TCP 中的重传和指数退避等事情实际上会损害 VOIP 质量。因此，UDP 是更好的选择。

【讨论】：

我想指出，UDP 确实提供了数据包的校验和。因此，如果您收到一条 UDP 消息，它就是发送的内容。但如果它很糟糕，那么它就会被丢弃，您的应用程序将看不到它。 TCP 会要求另一端重传。在某些情况下，TCP 并不总是最有效的（例如，将同一个文件传输到多个目的地），因此一些应用程序级协议是建立在 UDP 之上的。

如果您的网络不能保证传送或传输的顺序，UDP 是更好的选择。这种优势必须通过抖动缓冲来补偿，以重新排序数据包，有时还要对它们进行插值。

【参考方案10】：

RTP 对丢包相当不敏感，因此不需要 TCP 的可靠性。

UDP 的头部开销更少，因此一个数据包可以承载更多数据，从而更有效地利用网络带宽。

UDP 也提供快速的数据传输。

所以在这种情况下，UDP 是显而易见的选择。

【参考方案11】：

UDP 通常用于不需要严格排序的各种类型的实时流量。这是因为 TCP 在将数据传递给应用程序之前强制执行排序（默认情况下，您可以通过设置 URG 指针来解决此问题，但似乎没有人这样做过），并且在您需要的环境中，这可能是非常不可取的与其可靠地获取旧数据，不如获取当前的实时数据。