UDP (User Datagram Protocol)

UDP는 User Datagram Protocol의 약자로, 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜이다. 데이터그램이란 독립적인 관계를 지니는 패킷을 의미하며, UDP는 비연결형 프로토콜로 사전에 연결 설정 없이 데이터를 전달한다.

특징

• 비연결형 프로토콜: UDP는 사전에 연결 설정 없이 데이터를 전달한다.
• 데이터그램 방식: 하나의 메시지에서 분할된 각각의 패킷은 서로 다른 경로로 전송될 수 있다.
• 순서 보장 없음: 송신측에서 전송한 패킷의 순서와 수신측에 도착한 패킷의 순서가 다를 수 있다. 그러나 UDP는 순서를 부여하거나 재조립하지 않는다.
• 제어 기능 없음: 흐름 제어, 혼잡 제어, 오류 제어를 하지 않으므로 손상된 세그먼트에 대한 재전송을 하지 않는다.
• 속도와 부하: 제어 기능이 없기 때문에 속도가 빠르며 네트워크 부하가 적다.
• 신뢰성 부족: 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하지 못한다.

사용 예

UDP는 RTP(Real Time Protocol), Multicast, DNS 등에서 사용된다.

• DNS: 누군가 DNS 서비스를 요청할 때마다 TCP처럼 Session을 맺고 통신한다면 속도가 느리고, 서버 리소스도 많이 소모될 것이다. UDP를 사용하면 이러한 문제를 해결할 수 있다.
• NMS(Network Management Server): 수백, 수천 대의 장비와 Session을 맺어야 하는 상황에서 UDP를 사용하면 네트워크 부하를 줄일 수 있다.
• RTP: 재전송을 하면 안 되는 서비스. 예를 들어 전화를 하고 있을 때, "여", "보", "세", "요"라는 4개의 데이터를 전송했는데, "세"를 못 받았다고 다시 보내달라고 하면 "여보요세"가 될 것이다. 이럴 때는 그냥 "여보X요"로 전달하는 게 나은 상황이다.
• Multicast: 1:N으로 통신하는 방식에서 한 사람이 데이터를 받지 못했다고 재전송을 요청하면, 제대로 받은 사람들도 해당 데이터를 다시 받아서 처리해야 하는 문제점이 발생할 수 있다.

예제 코드

UDP 서버 예제

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9876);
            byte[] buffer = new byte[1024];

            while (true) {
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
                socket.receive(packet);
                String received = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
                System.out.println("Received: " + received);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

UDP 클라이언트 예제

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
            InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");
            byte[] buffer = "Hello, UDP Server".getBytes();

            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, 9876);
            socket.send(packet);
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

So...

UDP는 비연결형 프로토콜로, 빠른 속도와 낮은 네트워크 부하를 자랑하지만, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하지 않는다. 따라서 DNS, RTP, Multicast 등 신속한 전송이 필요하고 재전송이 불필요한 서비스에 적합하다. 상황에 맞게 적절히 사용하면 효율적인 네트워크 통신을 구현할 수 있다.