오늘은 전송 계층의 TCP와 UDP의 차이와 선택 기준에 대하여 알아보자 ❕

TCP와 UDP는 전송 계층( OSI 4계층 / TCP/IP 2계층 )에서 사용되는 대표적인 프로토콜이며, 신뢰성과 속도, 통신 측면에서 큰 차이를 가진다.
오늘은 이러한 TCP와 UDP의 차이와 선택 기준에 대해 알아보자.

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1 . 📦 전송 계층이란 ( Transport Layer )?

• 전송 계층은네트워크 통신에서 송신자와 수신자 사이에 애플리케이션 간 데이터를 전달하는 역할을 한다.
• 즉, IP가 목적지까지 데이터를 전달한다면, 전송 계층은 해당 데이터를 어떤 방식으로 신뢰성있게 또는 빠른 방식으로 전달할지를 결정한다.
• 그에 대표적인 프로토콜로 TCP와 UDP가 존재하는 것이다.

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2 . 🔗 TCP ( TransMission Control Protocol)이란?

• 신뢰성있는 데이터 전송을 보장하는 전송 계층 프로토콜이다.

🚩 특징

• 연결 지향 ( Connection-Oriented ) : 3-way-Handshake로 연결을 설정
• 데이터 전송 보장 : 손실 시 재전송, 순서 보장
• 흐름 제어, 혼잡 제어 지원
• 속도는 상대적으로 느리지만 안정성이 높음

🤝 3-way-Handshake란?
-> TCP 연결을 성립하는 과정으로 3단계 과정을 거쳐 연결을 성립시킨다.
-> 1️⃣ SYN - 연결 요청 : 클라이언트가 서버에 연결을 요청하며 SYN 플래그를 보냄
-> 2️⃣ SYN + ACK : 서버는 클라이언트의 요청을 받아들였다는 걸 알려주기 위해 ACK와 서버 본인도 연결 준비가 됐다는 의미로 SYN을 함께 전송한다.
-> 3️⃣ ACK : 클라이언트가 SYN+ACK를 잘 받았음을 알리기 위해 마지막으로 ACK를 보내고 연결이 정식으로 성립됐음을 알린다.

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3 . 🚀 UDP ( User Datagram Protocol )란?

• 빠른 속도를 우선시하는 전송 계층 프로토콜이다.

🚩 특징

• 비연결형 ( Connectionless ) : Handshake 과정이 없다.
• 신뢰성 보장 없음 ( 손실, 순서 보장 ❌ )
• 오버헤드가 적고 지연이 최소화됨
• 속도는 빠르지만 안정성이 낮음

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4 . ✅ TCP VS UDP

구분	TCP	UDP
연결 방식	연결 지향 (3-way Handshake)	비연결형
신뢰성	손실/순서 보장, 재전송 지원	보장 없음
속도	상대적으로 느림	빠름
오버헤드	큼 (헤더 20바이트 이상)	작음 (헤더 8바이트)
사용 예시	웹 브라우징(HTTP/HTTPS), 이메일(SMTP), 파일 전송(FTP)	실시간 스트리밍, 온라인 게임, 화상 통화, DNS

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5 . 🤷‍♂️ 언제 어떤 프로토콜을 사용해야 할까?

• TCP
  • 데이터 손실이 치명적인 경우
  • 전송 순서가 중요하고, 안정성이 속도보다 우선일 때
  • EX ) 웹 페이지 요청 ( HTTP/HTTPS ), 이메일, 파일 다운로드
• UDP
  • 약간의 손실이 발생해도 괜찮고, 빠른 응답이 중요한 경우
  • 실시간성이 속도보다 중요한 경우
  • EX ) 영상/음성 스트리밍, 온라인 게임, 실시간 채팅, DNS 질의

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6 . 🔚 마무리

오늘은 전송 계층의 핵심인 TCP와 UDP를 비교해 보았다.
서비스의 특성과 요구사항에 따라 TCP냐 UDP냐를 전략적으로 선택하는 것이 중요하다.
오늘 알아본 내용을 토대로, 네트워크 설계 시 어떤 프로토콜이 적합한지 판단할 수 있는 안목을 길러보자 ❕❗