📡 TCP와 UDP의 차이점 정리

👨‍🏫르윈의 TCP UDP를 보고 정리한 내용입니다.

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📦 Transport Layer란?

전송 계층(Transport Layer)은 통신하는 양쪽 End Point 간에 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당합니다.

구분	설명
신뢰성(Reliability)	데이터가 순서대로, 정확하게 도착하는 것
전송	포트 번호를 기반으로 해당 프로세스에 전달

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❗ 전송 계층이 없다면?

• 데이터가 순서대로 도착하지 않을 수 있음 (예: 1,2,3 → 2,3,1)
• Flow 문제: 수신자가 처리 가능한 양보다 데이터를 많이 받으면 누락 가능
• Congestion 문제: 네트워크가 혼잡할 경우 전송 지연 또는 손실
• 데이터 손실 예시:
  "Hello Nice to meet you" → "Hell to you"

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🔁 TCP (Transmission Control Protocol)

신뢰성 있는 연결 지향형 프로토콜

✅ 특징

• 연결 기반: 3-way-handshake
• 순차적 전송 보장
• 흐름 제어(Flow Control)
• 혼잡 제어(Congestion Control)
• 오류 검출(Error Detection)

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📌 TCP 전송 단위: Segment

PDU (Protocol Data Unit)
→ TCP: Segment (Header + Data)

필드	설명
Source/Destination Port	포트 번호
Sequence Number	데이터 순서 지정
Acknowledgment Number	수신 확인
Flags (SYN, ACK, FIN 등)	연결 상태 관리

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📶 TCP 연결: 3-Way Handshake

1. Client → Server : SYN 전송
2. Server → Client : SYN + ACK 전송
3. Client → Server : ACK + Packet 전송

연결 종료는 4-Way Handshake로 진행됨

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📤 TCP 데이터 전송 방식

1. 클라이언트가 데이터 전송
2. 서버는 ACK(수신 확인) 전송
3. 클라이언트가 ACK를 못 받으면 재전송

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📶 TCP Close: 4-Way Handshake

1. Client → Server : FIN 전송
2. Server → Client : ACK 전송
3. Server → Client : 남은 패킷 전송 (일정 시간 대기)
4. Server → Client : FIN 전송
5. Client → Server : ACK 전송

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❌ TCP의 단점

• 매번 연결 설정 필요 → 속도 저하
• 패킷 일부 손실만 있어도 전체 재전송 발생

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⚡ UDP (User Datagram Protocol)

비연결형 프로토콜로 빠른 속도를 제공하지만 신뢰성은 낮음

✅ 특징

• Connectionless: 핸드셰이크 없음
• 순차 전송 보장 X
• Flow/Congestion Control X
• 오류 감지만 수행

✅ 활용 예시

• 스트리밍, 게임, VoIP 등 지연보다 속도가 중요한 상황

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📌 UDP 전송 단위: Datagram

PDU → UDP: Datagram (Header + Data)

UDP는 데이터를 조각내지 않고 그대로 보냄

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📤 UDP 데이터 전송 방식

1. Sender가 패킷 송신

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📊 TCP vs UDP 비교 요약

항목	TCP	UDP
연결 방식	연결 지향(Connection-Oriented)	비연결형(Connectionless)
속도	느림 (안정성 우선)	빠름 (신뢰성 낮음)
순서 보장	O	X
흐름/혼잡 제어	O	X
재전송	O	X
사용 사례	웹, 파일 전송	영상 스트리밍, 게임 등

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✅ 마무리 요약

• TCP는 안정성, UDP는 속도에 초점
• TCP와 UDP의 동작 방식과 헤더 구조를 이해하면 성능 개선 및 네트워크 설계에 유리
• 상황에 따라 적절한 프로토콜을 선택하는 것이 중요합니다.