TCPとUDPの違い ― どっちを使うべきか

TCPとUDPはどちらもトランスポート層（第4層）のプロトコルで、データを運ぶという役割は同じです。 違いは確実さと速さのどちらを優先するかにあります。判断基準はこれだけです。

以下では、なぜこの2択になるのか、それぞれの仕組みから説明します。

TCPはデータを送る前に、3回のやりとりでお互いの準備を確認してから通信を始めます。 これを3ウェイハンドシェイクと呼びます。

SYN（つなぎたい）、SYN+ACK（いいよ、こちらもつなぎたい）、ACK（了解）の3段階を経て、 お互いにデータを受け取る準備ができたことを確認してから通信を始めます。

再送制御 ― 届かなければ、もう一度送る

TCPはデータを送るたびに、相手からのACK（受け取ったという返事）を待ちます。 一定時間が経ってもACKが返ってこなければ、届かなかったと判断して同じデータを再送します。 これにより、途中でデータが失われても最終的には確実に届きます。 シーケンス番号とACK番号が何を数えているかなど、具体的な数値での流れは 次回「3ウェイハンドシェイクと再送制御」で扱います。

順序制御 ― 届いた順ではなく、送った順に組み立てる

ネットワーク上では、先に送ったデータが後から届くことがあります。 TCPは送るデータ1つずつにシーケンス番号（送信順を示す番号）を振っており、 受信側はこの番号を見て、届いた順序に関係なく送った順に並べ直してから上位のアプリに渡します。

UDPはTCPが行っている手続きを、そもそも行いません。 接続を確立するハンドシェイクもなく、届いたかどうかの確認も再送もせず、順序を並べ直すこともありません。 その分、ヘッダは8バイトしかなく、TCPの20バイト〜と比べても小さくなります。

手続きが少なく、ヘッダも小さいということは、それだけオーバーヘッド（本来のデータ以外にかかる負荷）が小さいということです。 だからUDPは軽く、速く送れます。かわりに、届く保証も順序の保証もアプリケーション側で必要なら自分で用意することになります。

DNSの名前解決（ドメイン名からIPアドレスを調べる処理）は、基本的に問い合わせ1回・応答1回の1往復で完結します。 もしここでTCPを使うと、データを送る前にまず3ウェイハンドシェイクを行う必要があり、接続を確立するだけで1往復かかってしまいます。本来1往復で済む処理のために、先にもう1往復かけるのは割に合いません。

なお、応答データが大きくなるゾーン転送（DNSサーバ間でドメイン情報をまとめて複製する処理）などでは、 例外的にTCPも使われます。ここでは深入りせず、基本はUDPということだけ押さえておけば十分です。

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