[컴퓨터네트워크] TCP/UDP를 알아보자

TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol)

TCP, UDP는 네트워크의 계층들 중 데이터의 전달을 담당하는 전송 계층에서 사용하는 프로토콜이다.

왜 알아야 할까?

• 데이터의 소실방지, 순서보장과 같은 웹 어플리케이션의 신뢰성, 성능 개선을 하는 중요한 역할을 한다.
• HTTP3.0에 도입된 QUIC의 배경이다.

 

헤더비교

• TCP Header 정보

TCP Header

헤더 정보들 중 플래그가 TCP의 특징과 관련이 있어 간단하게 설명하고 넘어가려고 한다.

FLAG	역할
SYN	연결 설정을 요구할때 보내는 플래그로 TCP 접속시에 가장 먼저 보내는 패킷이다.
ACK	최초의 SYN 패킷 이후에 전송되는 모든 패킷에 설정되는 플래그로, 상대방한테 패킷을 잘 받았다고 알려주는 역할을 한다.
FIN	더 이상 전송할 데이터가 없을 때 연결 종료를 요청하는 패킷이다.

 

 

• UDP Header 정보

UDP Header

TCP헤더와 비교했을 때 매우 간단하다. 따라서 TCP와는 다른 방식으로 데이터를 전달한다.

 

TCP 개념과 특징

1. 연결형 서비스
   SYN, ACK패킷을 주고받으며 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정한다. 
   FIN, ACK패킷을 주고받으며 4-way handshaking을 통해 연결을 해제한다.
   
   
2. 신뢰성 보장(Reliable transmission)
   Sequence Number, Ack Number를 통해 데이터의 순서와 신뢰성을 보장한다. 만약 클라이언트가 서버로부터 ACK를 못받거나 ACK값이 중복으로 올 경우 제대로 송신하지 못한걸로 판단하고 데이터를 재전송한다.
   
   
3. 흐름제어(Flow control)
   데이터 처리 속도를 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우를 방지한다.
   
   
4. 혼잡제어(Congestion control)
   패킷 전송량을 조절하여 네트워크 내의 패킷 수가 넘치게 증가하게되는 네트워크 혼잡을 방지한다.
   
   

UDP 개념과 특징

1. 비연결형 서비스
   데이터를 주고받을 때 연결 절차를 거치지 않고 송신자가 일방적으로 데이터를 송신한다. 연결 과정이 없기 때문에 TCP보다 빠른 전송을 할 수 있다.
   
   
2. 신뢰성 없는 데이터를 전송한다.
   정보를 주고 받을때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않는다. 따라서 데이터 재전송과 데이터 순서 유지를 위한 작업을 하지 않는다.
   
   

공통점 및 차이점

• 공통점 
  데이터 오류 검사를 위한 체크섬 존재
  
  
• 차이점

	TCP	UDP
신뢰성	높음	낮음
전송속도	느림	빠름
사용되는 곳	메일, 파일전송	DNS, 동영상, 음성데이터
통신	일대일 통신	일대일, 일대다(Broadcast), 다대다(Multicast) 통신

참고

UDP는 기본적으로 신뢰성이 낮고 제어 기능도 없지만, 추가적인 구현을 통해 TCP와 비슷한 수준의 기능을 가질 수도 있다.

UDP를 개조한 QUIC 프로토콜
QUIC(Quick UDP Internet Connections)는 UDP를 기반으로 TCP + TLS + HTTP 의 기능을 모두 구현하는 프로토콜이다. 하지만 QUIC은 TCP를 사용하지 않기 때문에 통신을 시작할 때 번거로운 3 Way Handshake 과정을 거치지 않아도 된다.