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2024年5月16日发(作者：)
TCPvsSCTP协议对比可靠传输的选择与性
能比较
在计算机网络和通信领域，可靠传输是一项关键的技术要求。为了
满足各种应用场景对可靠传输的需求，不同的传输协议应运而生。其
中最常见的两个协议是TCP（Transmission Control Protocol）和SCTP
（Stream Control Transmission Protocol）。本文将对TCP和SCTP协议
进行对比，并比较它们在可靠传输方面的选择与性能。
一、协议介绍
TCP是一种连接导向的协议，它在传输数据之前需要先建立连接，
然后通过序号和确认机制来保证数据的可靠传输。TCP广泛应用于许
多互联网应用中，如网页浏览、电子邮件、文件传输等。
SCTP是一种提供多流传输的协议，它可以同时在一个连接上传输
多个数据流。SCTP在可靠数据传输的基础上还提供了可靠性控制、流
量控制、拥塞控制等功能。SCTP主要应用于需要高可靠性和低时延的
场景，如电话信令、实时流媒体等。
二、连接管理
TCP使用三次握手建立连接，即发送端发送连接请求，接收端确认
连接请求，发送端再次确认连接。这种机制确保了连接的可靠性，但
在建立连接时需要较长的时间延迟。
SCTP使用四次握手建立连接，相比TCP引入了一个额外的步骤，
即接收端发送一个Cookie给发送端，确认其身份并防止SYN洪泛攻击。
这种机制在连接的安全性和可靠性上更为优越，但也增加了一定的复
杂性和延迟。
三、数据传输
TCP数据传输采用字节流模式，数据在发送和接收时没有明确的边
界。TCP使用序号和确认机制来保证数据的有序和完整传输，同时在
传输过程中还会进行拥塞控制，以适应网络状况的变化。
SCTP采用消息传输模式，即每个消息在传输时保持完整性，在接
收端按照消息边界进行处理。这种模式对于一些需要消息边界保证的
应用场景更加适用。SCTP还支持多流传输，可以同时处理多个独立的
数据流，提高传输效率。
四、可靠性和恢复
TCP使用超时重传机制来保证数据的可靠性。当发送端在规定时间
内没有收到接收端的确认时，会进行数据重传。这种机制确保了数据
的可靠传输，但在网络状况不佳时会造成较大的时延。
SCTP使用基于超时和重传的机制来实现可靠传输，并引入了选择
性重传和快速重传等优化技术。SCTP还支持部分数据重传，即只重传
丢失的数据块，而不必等待整个消息超时。这种机制在网络恶劣的环
境下可以提供更好的性能和恢复能力。
五、性能比较
在可靠传输方面，TCP的可靠性和成熟度已经得到广泛验证，几乎
所有的网络应用都可以使用TCP作为传输层协议。然而，TCP在某些
场景下存在性能问题，如高延迟、拥塞控制的慢启动等。
相比之下，SCTP在可靠传输、多流传输、拥塞控制等方面具有更
好的性能和灵活性。SCTP的多流传输可以提高数据传输效率，特别适
用于实时流媒体和大规模并发通信等场景。SCTP的快速重传和选择性
重传等机制对于网络抖动较大的环境下能够更好地适应。
然而，SCTP在网络设备和应用支持方面相对TCP还较为有限，由
于SCTP的成熟度和普及度较低，目前主要应用在特定的领域。
六、选择与应用
在选择传输协议时，需要根据具体的应用场景和需求进行考虑。
如果应用需要广泛兼容性、成熟稳定的可靠传输方案，以及对延迟
要求不是很高，那么TCP是一个首选的协议。
如果应用对于多流传输、边界保证、时延敏感等方面有更高的要求，
且对于成熟性和普及度有一定的宽容度，那么可以考虑使用SCTP。
总结起来，TCP和SCTP是两种常见的可靠传输协议，各自在可靠
性、传输效率、拥塞控制等方面有所差异。在选择时需要综合考虑具
体的应用需求和环境因素，以获得最佳的传输性能和体验。
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参考文献：
[1] Stevens W R. TCP/IP 详解[M]. 电子工业出版社, 2011.
[2] Tuthill D. SCTP Primer An Introduction to the Stream Control
Transmission Protocol[A]. International Engineering Consortium[C], 2001.
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