TCP와 UDP의 특징은 무엇인가요?
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핵심
TCP 는 연결 지향형 프로토콜입니다. 신뢰성 있는 연결 수립과 해제를 위한 핸드쉐이크 과정이 존재합니다.
데이터 수신 여부를 확인하고 패킷으로 나누어 전송한 경우 전송한 순서대로 수신되었는지도 보장합니다.
또한, 수신자와 발신자의 데이터 처리 속도를 조절하는 흐름 제어와 네트워크 내 패킷이 과도하게 증가하는 것을 막는 혼잡제어 기능이 존재합니다.
UDP는 비연결형 프로토콜로 데이터의 수신여부도 순서도 보장하지 않습니다.
TCP는 데이터 전송의 신뢰성에 초점을 맞추었다면 UDP는 속도에 초첨을 맞춘 프로토콜입니다.
따라서, UDP는 스트리밍 서비스나 DNS에 사용되는 것이 적합합니다.
TCP와 UDP는 OSI 7 계층 중 전송 계층에 해당하는 프로토콜이다.
전송 계층은 신뢰성있는 데이터 전송을 담당하는 계층이다.
TCP (Transmission Control Protocol)
TCP의 전송 단위는 세그먼트라고 하며, 각 세그먼트는 헤더를 갖는다.
IP가 컴퓨터 레벨까지의 데이터의 전송을 처리한다면, TCP는 응용 프로그램으로의 패킷 관리와 추적을 당담한다.
헤더의 목적지 포트 주소를 지정해 전송한다. 예를 들어, 웹으로 접근하는 목적지 포트는 80이다.
Sequence number 헤더는 TCP 세그먼트의 순서번호를 표시하고 이를 통해 전송하는 패킷의 순서를 보장할 수 있다.
그리고 CheckSum 정보를 통해 데이터 오류가 발생했는지 검사한다.
CheckSum은 간단히 말하면, 데이터를 더해서 만든 바이트를 이용해서,
체크섬 바이트 + (데이터 총 합 바이트) = 0을 만족하는 체크섬 바이트라는 것을 얻고, 데이터 전송 후에도 체크섬 바이트를 더했을 때 0이 나오는지 확인하는 것이다.
Flags 에는 ACK · SYN · FIN 과 같은 플래그 비트들이 있고 이를 통해서 연결 과정에선 3-way handShake 혹은 연결 해제 과정에 4-way handShake를 진행한다.
💡 데이터 송신 측과 수신 측의 처리 속도를 조절하여 흐름 조절을 하고 네트워크 내의 패킷 수를 조절하여 혼잡 제어를 수행한다.
🚨 단, 신뢰성을 중요시하다보니, 매번 handShake 같은 과정이 수반되므로 시간 손실이 발생하고 패킷의 전송 순서에 맞게 수신이 안되거나 손실되는 경우 재 전송함으로서 시간 손실이 발생한다는 단점이 있다.
그리고 1대1 통신만 가능하다.
UDP (User Datagram Protocol)
UDP도 TCP와 동일하게 포트번호를 지정하고 CheckSum 이 존재한다.
UDP는 신뢰성 연결보다는 빠른 전송에 중점을 둔 프로토콜이다.
따라서, 🚨 데이터의 수신 여부나 전송한 패킷 순서대로 수신되었는지 확인하지 않는다.
💡 속도가 빠르다는 이점이 있어 실시간 스트리밍, DNS(Domain Name System) 등 데이터의 신속한 전송이 중요한 비대화형 애플리케이션에 적합하다.
데이터의 순서나 신뢰성이 크게 중요하지 않고 TCP의 연결 설정과 재전송 기능이 실시간 요구사항을 충족하지 못할 수 있기 때문이다.