TCP와 UDP
OSI 7계층에서 4번째 계층인 전송 계층(Transport layer)에서 사용하는 프로토콜이다. 이때 전송 계층은 송신자와 수신자를 연결하는 통신서비스를 제공하는 계층으로, 데이터 전달을 담당한다. 그리고 이때 데이터를 보내기 위해 사용되는 프로토콜이 TCP와 UDP이다.
TCP(Transmission Control Protocol)
💡 인터넷 상에서 데이터를 메세지 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜이다. TCP와 IP를 함께 사용하는데, IP가 데이터의 배달을 처리하면 TCP는 패킷을 추척 및 관리한다.
TCP의 특징
- 연결형 서비스로 가상 회선을 이용한다.
- 3-way 핸드쉐이킹 과정으로 연결하고, 4-way 핸드쉐이킹을 통해 연결을 해제
- 흐름 제어, 혼잡 제어
- 높은 신뢰성
- UDP보다 속도가 느리다
- 전이중(Full-Duplex), 점대점(Point-to-Point) 방식
Summary
TCP가 가상 회선 방식을 제공한다는 것은 발신지와 수신지를 연결하여 패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 배정한다는 뜻이다. 3-way 핸드쉐이킹 과정은 목적지와 수신지를 확실히 하여 정확한 전송을 보장하기 위해서 세션을 수립하는 과정을 말한다. 이는 TCP가 연결형 서비스로 신뢰성을 보장하기 때문이다. 때문에 UDP보다 속도가 느리다. TCP는 연속성보다 신뢰성있는 전송이 중요할 때 사용하는 프로토콜로 파일전송과 같은 경우에 사용된다.
TCP 서버의 특징
- 서버 소켓은 연결만을 담당한다.
- 서버와 클라이언트는 1대1로 연결된다.
- 스트림 전송으로 전송 데이터의 크기가 무제한이다.
- 패킷에 대한 응답을 해야하기 때문에(시간 지연, CPU 소모) 성능이 낮다.
- 스트리밍 서비스에 불리하다. 손실된 경우 재전송 요청을 하기 때문이다.
UDP(User Datagram Protocol)
💡 UDP는 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜이다. 데이터그램이란 독립적인 관계를 지니는 패킷이다. 즉 연결을 위해 할당되는 논리적인 경로가 없기 때문에 각각의 패킷은 다른 경로로 전송된다. 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하게 되는 프로토콜을 UDP라고 한다.
UDP의 특징
- 비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공한다.
- 정보를 주고 받을 때 신호절차를 거치치 않는다.
- UDP 헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출한다.
- 신뢰성이 낮다.
- TCP보다 속도가 빠르다.
Summary
UDP는 비연결형 서비스이기 때문에 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다. 서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷에 순서 부여, 재조립, 흐름 제어, 혼잡 제어 같은 기능이 없다. 속도가 빠르며 네트워크 부하가 적지만 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하지 못한다. 신뢰성보다 연속성이 중요한 서비스인 실시간 서비스(streaming)에 자주 사용된다.
UDP 서버의 특징
- UDP에는 연결 자체가 없기 때문에 서버, 클라이언트 소켓의 구분이 없다.
- 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송한다.
- 서버와 클라이언트는 1:1, 1:N, N:M 등으로 연결될 수 있다.
- 데이터그램(메세지) 단위로 전송되며 그 크기는 65535 바이트로 크기가 초과하면 잘라서 보낸다.
- 흐름제어가 없어서 패킷이 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없다.
- 파일 전송과 같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시 되는 경우에 사용된다.
🔸 패킷이란?
인터넷 내에서 데이터를 보내기 위한 경로배정(라우팅)을 효율적으로 하기 위해서 데이터를 여러 개의 조각들로 나누어 전송하는데 이때 이 조각을 패킷이라 한다.
🔸 흐름제어(Flow Control)와 혼잡제어(Congestion Control)란?
흐름제어(Flow Control)는 데이터를 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우를 방지하는 것이다. 혼잡제어(Congestion Control)는 네트워크 내의 패킷 수가 넘치지 않게 방지하는 것이다. 만약 정보의 소통량이 과하면 패킷을 적게 전송하여 혼잡 붕괴 현상이 일어나는 것을 막습니다.
TCP vs UDP
