UDP

UDP?

UDP(User Datagram Protocol)는 인터넷 프로토콜 스택에서 사용되는 전송 계층 프로토콜 중 하나로, 데이터를 비연결형 방식으로 전송하는 프로토콜입니다. UDP는 TCP(Transmission Control Protocol)와 함께 전송 계층의 두 가지 주요 프로토콜 중 하나이며, 주로 실시간 데이터 전송이 필요한 애플리케이션에서 사용됩니다.

특징

• 비연결형 프로토콜:
  UDP는 연결 설정을 필요로 하지 않고, 데이터를 전송하기 위해 사전에 연결 설정 단계가 없이 데이터를 보냅니다. 이로 인해 TCP보다 더 간단하고 빠른 데이터 전송이 가능합니다.

• 데이터 그램 방식:
  UDP는 데이터를 작은 패킷인 데이터 그램(Datagram) 형태로 전송합니다. 각 데이터 그램은 독립적으로 처리되므로, 패킷이 도착하는 순서가 보장되지 않습니다. 따라서 데이터 그램이 손실되거나 순서가 뒤바뀌는 등의 현상이 발생할 수 있습니다.

어디에 쓰일까?

UDP는 신뢰성과 순차성을 보장하지 않기 때문에, 실시간 데이터 전송이 필요한 서비스에 적합합니다. 예를 들어, 음성 통화나 영상 스트리밍 등에서는 작은 지연이라도 지속적인 데이터 전송이 우선시되어야 하기 때문에 UDP를 사용하는 것이 적절합니다.

헤더

UDP의 헤더는 상대적으로 간단합니다. UDP 헤더에는 출발지 포트 번호와 목적지 포트 번호, 데이터 그램 길이, 그리고 체크섬(checksum) 값이 포함됩니다.

체크섬

UDP 체크섬(UDP checksum)은 UDP 패킷의 무결성을 검사하기 위한 방법입니다. UDP는 비연결형 프로토콜이기 때문에 데이터 그램이 손실되거나 손상될 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하고 데이터 그램의 무결성을 보장하기 위해 UDP 체크섬을 사용합니다.

UDP 체크섬은 데이터 그램의 헤더와 페이로드(데이터)를 합친 후, 이를 일정한 방식으로 계산하여 생성됩니다. 이 때, 체크섬은 16비트 값으로 표현되며, 헤더와 페이로드에 대한 합성된 값이 해당 체크섬 값과 일치하는지를 확인하여 무결성을 검증합니다.

체크섬 계산

• UDP 헤더와 페이로드를 연결하여 하나의 데이터를 만듭니다.
• 데이터를 16비트 단위로 나눕니다.
• 각 16비트 단위의 값을 모두 더합니다.
• 이렇게 계산된 값의 하위 16비트를 구합니다.
• 최종적으로 체크섬은 이렇게 구한 하위 16비트 값의 보수(ones' complement)를 취하여 얻습니다.

수신자는 도착한 UDP 패킷의 헤더와 페이로드를 이와 동일한 방식으로 처리하여 체크섬을 계산합니다. 그리고 수신된 체크섬 값과 계산된 체크섬 값을 비교하여 무결성 검증을 수행합니다. 만약 체크섬 값이 일치하지 않으면 데이터 그램이 손상되었을 가능성이 높기 때문에, 수신자는 해당 패킷을 무시하거나 재요청을 수행하는 등의 조치를 취할 수 있습니다.

UDP 체크섬은 데이터 무결성을 확인하는 간단한 방법으로 사용되며, 신뢰성과 보안을 보장하지는 않습니다.

정리

UDP는 데이터 전송에 대해 신뢰성과 순서성을 보장하지 않기 때문에, 데이터의 손실이나 중복, 순서의 뒤바뀜 등의 문제를 처리하는 책임은 응용 프로그램에게 있습니다. 따라서, 응용 프로그램이 간단하면서도 신속한 데이터 전송을 필요로 하는 경우에 주로 사용됩니다. 반면, 신뢰성과 순차성이 보장되어야 하는 경우에는 TCP를 사용하는 것이 더 적합합니다.