TCP vs UDP : Fiabilité ou vitesse ?

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Objectifs de cette section

Identifier les caractéristiques propres à TCP et UDP
Comprendre le mécanisme de contrôle de flux TCP (fenêtre glissante)
Choisir le bon protocole de transport selon le type d'application

Comparatif TCP / UDP

TCP et UDP sont les deux protocoles de la couche Transport (couche 4 du modèle OSI). Ils opèrent tous deux sur IP, mais avec des philosophies radicalement différentes.

🔵 TCP : Transmission Control Protocol

✔Livraison garantie (retransmission auto si paquet perdu)

✔Ordre des paquets respecté (numéros de séquence)

✔Détection et correction d'erreurs (checksum)

✔Contrôle de flux (fenêtre glissante : évite de saturer le destinataire)

✔Contrôle de congestion (AIMD, Slow Start)

✘Plus lent (accusés de réception = aller-retour supplémentaire)

✘Inadapté si la latence est critique

Usages : Sites web • Email • SSH • Transfert de fichiers • APIs REST

🔴 UDP : User Datagram Protocol

✔Très faible latence (pas de handshake préalable)

✔Idéal pour les flux temps réel

✔Multicast et broadcast possibles (impossible en TCP)

✔En-tête minimaliste (8 octets vs 20 pour TCP)

✘Aucune garantie de livraison

✘Aucune garantie d'ordre des paquets

~L'application doit gérer elle-même les erreurs si nécessaire

Usages : VoIP/Vidéo • DNS • Streaming live • DHCP • Jeux en ligne

ℹ Fenêtre glissante TCP : Le récepteur annonce la taille de son buffer disponible dans chaque ACK. L'émetteur n'envoie pas plus de données que ce que la fenêtre autorise. Ce mécanisme évite de submerger un destinataire lent, c'est le contrôle de flux.

Anatomie des en-têtes

La structure des en-têtes explique à elle seule une grande partie des différences de performances. TCP embarque bien plus de métadonnées pour assurer sa fiabilité.

💡 Survolez chaque champ pour le mettre en valeur. Comparez la richesse de l'en-tête TCP (20 octets minimum) face à la simplicité d'UDP (8 octets fixes).

🔵 En-tête TCP min. 20 octets

Port Source

16 bits

Port Destination

16 bits

Numéro de séquence

32 bits

Numéro d'ACK

32 bits

Offset

4 bits

URG ACK PSH RST SYN FIN

Flags 6 bits

Fenêtre

16 bits

Checksum

16 bits

Pointeur urgent

16 bits

Taille relative :

20 octets (minimum)

🔴 En-tête UDP 8 octets fixes

Port Source

16 bits

Port Destination

16 bits

Longueur

16 bits

Checksum

16 bits

← C'est tout.
Pas de numéro de séquence,
pas d'ACK, pas de flags.

Taille relative :

8 octets seulement

ℹ Impact réel : UDP économise 12 octets par paquet. Pour 100 paquets DNS/seconde, c'est négligeable. Pour du streaming vidéo à 30 Mbps avec des milliers de paquets/seconde, ça compte, et surtout, l'absence de mécanisme d'ACK élimine la latence d'aller-retour.

Simulateur de transmission avec perte

Configurez un taux de perte et simulez l'envoi de 10 paquets en TCP ou UDP. Observez comment chaque protocole réagit aux pertes.

Taux de perte : 20%

💻

Émetteur

Canal de transmission (Internet simulé)

🖥️

Récepteur

—

[00:00]En attente de simulation…

⚠ Simulation pédagogique : Les durées sont volontairement étirées pour rendre la visualisation lisible. En conditions réelles, un aller-retour TCP sur un LAN local prend <1 ms, et sur Internet entre 20 et 150 ms selon la distance géographique.

QUIC & HTTP/3 : le meilleur des deux mondes

HTTP/3 (RFC 9114) repose sur QUIC (RFC 9000), un protocole de transport développé par Google et standardisé par l'IETF. QUIC tourne sur UDP mais réimplémente la fiabilité au niveau applicatif : en gagnant sur la latence.

🔵 TCP + TLS 1.3 + HTTP/2

Nouvelle connexion (3 aller-retours avant données)

→ SYN

← SYN-ACK

RTT 1

→ TLS Hello

← TLS Keys

RTT 2

→ Données

RTT 3

⏱ 3 aller-retours avant le premier octet de données

🟣 QUIC + HTTP/3

Nouvelle connexion (1 seul aller-retour)

→ Hello + TLS

← Données

RTT 1

0-RTT : Si la connexion a déjà eu lieu, QUIC peut envoyer des données sans aucun aller-retour préalable grâce au session resumption.

⚡ 1 aller-retour (ou 0 si connexion reprise)

🟣 Pourquoi QUIC est construit sur UDP

→ TCP est implémenté dans le noyau OS : difficile à modifier sans mise à jour système mondiale
→ UDP est un simple "tube" : toute la logique peut être implémentée dans le processus applicatif
→ QUIC peut évoluer rapidement sans attendre les mises à jour des OS et équipements réseau
→ QUIC intègre TLS 1.3 nativement : le chiffrement n'est plus une option, c'est le défaut

ℹ Adoption : En 2024, environ 25% du trafic web mondial utilise HTTP/3/QUIC. Google, Meta, Cloudflare et la majorité des grands CDN ont déployé QUIC en production. Chrome, Firefox et Edge supportent HTTP/3 nativement.

Exercice : Quel protocole choisir ?

Pour chaque cas d'usage, cliquez sur TCP ou UDP. Lisez l'explication pour comprendre pourquoi.

💡 La règle simple : Si perdre un paquet est catastrophique (page incomplète, fichier corrompu) → TCP. Si perdre un paquet est acceptable (quelques ms de silence dans un appel) → UDP.
TCP pour les données. UDP pour le temps réel.

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Objectifs de cette section

🔵 TCP

🔴 UDP

Voir aussi