앞에서 블로깅 했듯 IP 패킷에는 비연결성과 비신뢰성이라는 한계들이 존재 했다.
이를 보완하기 위해 TCP와 UDP라는 개념이 생겼다고 했다.
먼저 OSI 7계층과 TCP/IP 4 계층 을 보자
네트워크 프로토콜 계층은 다음과 같이 OSI 7계층과 TCP/IP 4 계층으로 나눌 수 있다.
IP 프로토콜 보다 더 높은 계층에 TCP프로토콜이 존재하기 때문에 앞에서 블로깅 한 IP프로토콜의 한계를 보완할 수 있게 되었다.
만약 채팅 프로그램에서 메시지를 보낼 때 어떤 일이 일어나는지 알아보자
먼저 HTTP 메시지가 생성되면 Socket을 통해 전달한다.
프로그램이 네트워크에서 데이터를 송신할 수 있도록, "네트워크 환경에 연결할 수 있게 만들어진 연결부"가 바로 네트워크 소켓(Socket)이다.
그리고 IP 패킷을 생성하기 전 TCP 세그먼트를 생성한다.
이렇게 생성된 TCP/IP 패킷은 LAN 카드와 같은 물리적 계층을 지나기 위해 이더넷 프레임 워크에 폼함되어 서버로 전송된다.
TCP/IP 패킷 정보
TCP 세그먼트에는 IP 패킷의 출발지 IP와 목적지 IP 정보를 보완할 수 있는 출발지 PORT, 목적지 PORT, 전송 제어, 순서, 검증 정보 등을 포함한다.
TCP 특징
전송 제어 프로토콜(Transmisiion Control Protocol)
- 연결 지향 - TCP 3 way handshake(가상 연결)
- 데이터 전달 보증
- 순서 보장
- 신뢰할 수 있는 프로토콜
TCP는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립하기 위하여 3 way handshake를 사용하는 연결지향형 프로토콜이다.
연결 방식은 다음과 같다.
1. 클라이언트는 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다.
2. 서버는 SYN요청을 받고 클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK와 SYN가 설정된 패킷을 발송한다.
3. 클라이언트 수락을 허가한다는 요청을 서버로 부터 받으면 다시 ACK으로 응답하기를 기다린다.
4. 클라이언트가 서버에게 ACK을 보내면 이 이후부터 연결이 성립되어 데이터를 전송할 수 있게 된다.
만약 서버가 꺼져있다면 클라이언트가 SYN을 보내고 서버에서 응답이 없기 때문에 데이터는 보내지 않는다.
현재에는 최적하가 이루어져 3번 ACK을 보낼때 데이터를 함께 보내기도 한다.
위처럼 TCP는 데이터 전송이 성공적으로 이루어진다면 이에 대한 응답을 돌려주기 때문에 IP 패킷의 한꼐인 비연결성을 보완할 수 있다.
만약 패킷이 순서대로 도착하지 않는다면 TCP 세그먼트에 있는 정보를 토대로 다시 패킷 전송을 요청할 수 있다.
이를 통해 IP 패킷의 한꼐인 비신뢰성을 을 보완할 수 있다.
UDP 특징
사용자 데이터그램 프로토콜 (User Datagram Protocol)
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하얀 도화지에 비유 (기능이 거의 없다)
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비 연결지향 - TCP 3 way handshake X
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데이터 전달 보증 X
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순서 보장 X
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데이터 전달 및 순서가 보장되지 않지만, 단순하고 빠르다.
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신뢰성보다는 연속성이 중요한 서비스(실시간 스트리밍)에 자주 사용됨
UDP는IP에PORT, 체크섬 필드 정보만 추가된 단순한 프로토콜이다.
앞서 이야기한 TCP 특징과 비교해 보면 신뢰성은 낮지만 비 연결지향이기에 TCP와 비교해 빠른 속도를 보장한다.
TCP와 UDP 차이 비교
