5. UDP

Connectionless Transport라고 불린다.

전송계층에 속해있으며, TCP와 달리 굉장히 단순하다. User Datagram Protocol을 줄여 UDP라고 부른다.

1) UDP

• 데이터 경계를 구분함 : 데이터그램(datagram) 서비스

• 비연결형 서비스

  • 비연결형, 즉 Connectionless한 특징을 가짐
  • TCP와 달리, 논리적인 경로를 수립할 필요가 없으므로 3-way handshaking 같은 절차가 존재하지 않음

• 흐름제어X, 혼잡제어X, 데이터 전송보장X, 순서 보장X

  • TCP에서 제공하는 Reliability와 관련된 기능을 제공하지 않음
  • Checksum을 활용하여 최소한의 오류만 검출
  • 때문에 TCP와 비교하여 빠른 속도와 적은부하를 가짐
  • 실시간 스트리밍, DNS 등에 사용 (신뢰성 < [속도, 성능] 인 경우에 사용)

• 점대점, 브로드캐스팅, 멀티캐스팅

  • TCP와 달리, 점대점 통신뿐만 아니라
    • 1:N 관계의 브로드캐스팅 방식
    • N:M 관계의 멀티캐스팅 방식
  • 모두 지원

• UDP에서 상대방이 데이터를 수신했는지 말았는지 여부는에서 중요하지 않음. (보냈다는 것만이 중요)

  • -> 신뢰도 낮지만 속도가 빠름

2) UDP Segment 구조 (UDP Header)

• Source port : 시작 포트
• Destination port : 도착지 포트
• Length : 길이
• Checksum_ : 오류 검출 - 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 공간이나 시간 속에서 송신된 자료의 무결성을 보호하는 단순한 방법이다.

이렇게 간단하므로, TCP 보다 용량이 가볍고 송신 속도가 빠르게 작동됨.
그러나 확인 응답을 못하므로 TCP보다 신뢰도가 떨어짐.

TCP와 UDP 비교

데이터그램 패킷 교환 방식

각 패킷이 독립적으로 이동하며 최적의 경로를 선택

하나의 메시지에서 분할된 여러 패킷은 서로 다른 경로로 전송될 수 있음
도착순서가 다를 수있는 방식

데이터경계 구분 비교 사진

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정리

UDP 통신이란?

• User Datagram Protocol의 약자로 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜이다.
• 비연결형, 신뢰성 없는 전송 프로토콜이다.
• 데이터그램 단위로 쪼개면서 전송을 해야하기 때문에 전송 계층이다.
• Transport layer에서 사용하는 프로토콜.

TCP와 UDP는 왜 나오게 됐는가?

1. IP의 역할은 Host to Host (장치 to 장치)만을 지원한다. 장치에서 장치로 이동은 IP로 해결되지만, 하나의 장비안에서 수많은 프로그램들이 통신을 할 경우에는 IP만으로는 한계가 있다.

2. 또한, IP에서 오류가 발생한다면 ICMP에서 알려준다. 하지만 ICMP는 알려주기만 할 뿐 대처를 못하기 때문에 IP보다 위에서 처리를 해줘야 한다.

• 1번을 해결하기 위하여 포트 번호가 나오게 됐고, 2번을 해결하기 위해 상위 프로토콜인 TCP와 UDP가 나오게 되었다.
• *ICMP : 인터넷 제어 메시지 프로토콜로 네트워크 컴퓨터 위에서 돌아가는 운영체제에서 오류 메시지를 전송받는데 주로 쓰임

그렇다면 TCP와 UDP가 어떻게 오류를 해결하는가?

• TCP : 데이터의 분실, 중복, 순서가 뒤바뀜 등을 자동으로 보정해줘서 송수신 데이터의 정확한 전달을 할 수 있도록 해준다.
• UDP : IP가 제공하는 정도의 수준만을 제공하는 간단한 IP 상위 계층의 프로토콜이다. TCP와는 다르게 에러가 날 수도 있고, 재전송이나 순서가 뒤바뀔 수도 있어서 이 경우, 어플리케이션에서 처리하는 번거로움이 존재한다.

UDP는 왜 사용할까?

• UDP의 결정적인 장점은 데이터의 신속성이다. 데이터의 처리가 TCP보다 빠르다.
• 주로 실시간 방송과 온라인 게임에서 사용된다. 네트워크 환경이 안 좋을때, 끊기는 현상을 생각하면 된다.

DNS(Domain Name System)에서 UDP를 사용하는 이유

• Request의 양이 작음 -> UDP Request에 담길 수 있다.
• 3 way handshaking으로 연결을 유지할 필요가 없다. (오버헤드 발생)
• Request에 대한 손실은 Application Layer에서 제어가 가능하다.
• DNS : port 53번
• But, TCP를 사용할 때가 있다! 크기가 512(UDP 제한)이 넘을 때, TCP를 사용해야한다.