Tcp-udp.md
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오늘은 네트워크 7계층 중 전송계층에 속하는 프로토콜 중 TCP와 UDP에 대해서 알아보겠습니다.
Transmission Control Protocol
직역해보면 '전송 제어 프로토콜'
☝ 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜
일반적으로 TCP만을 부르지 않고 TCP/IP라고 많이 표기하는데요, 그 이유는 IP가 TCP에서 중요한 역할을 하기 때문입니다.
IP (Internet Protocol Address)
인터넷상에 있는 컴퓨터의 고유한 주소
IP가 데이터의 배달을 처리한다면 TCP는 패킷을 추적 및 관리합니다.
🟢 패킷(Packet)이란?
인터넷 통신시테 데이터를 보내기 위한 라우팅을 효율적으로 하기 위해 데이터를 여러 개의 조각들로 나누어 전송하게 되는데, 이때 이 조각을 패킷이라고 합니다.
🟠 TCP가 패킷을 추적 및 관리하는 방법
패킷 A, B, C가 있다고 가정해봅시다. 세 패킷 모두 목적지 Z에 순차적으로 도달해야합니다. 그런데 패킷이 전송되는 도중 B가 분실되었다고 가정합시다. 하지만 목적지 Z에서는 A, C만 보고 전송이 완료되었다고 생각할 수 있습니다. 따라서 A, B, C 패킷에 1,2,3이라는 번호를 부여하여 패킷의 분실 확인과 같은 처리를 하여 목적지에서 재조립하는 과정을 거치게 됩니다. 이러한 과정으로 TCP는 패킷을 추적하고, 나누어 보내진 데이터를 받고 조립할 수 있습니다.
TCP Flow
TCP는 연결형 서비스를 지원하는 프로토콜로 인터넷 환경에서 기본으로 사용합니다.
연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공
3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제한다.
흐름제어 및 혼잡 제어
높은 신뢰성 보장
UDP보다 느린 속도
전이중, 점대점 방식
위와 같은 특징들을 통해 발신지와 수신지를 연결하여 정확한 전송을 보장하지만 이런 기능들을 제공하는 것은 cpu를 사용하기 때문에 UDP에 비해 속도가 느립니다.
✔ 따라서 TCP는 연속성보다는 신뢰성있는 전송이 중요할 때에 주로 사용합니다
User Datagram Protocol
☝ 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜
데이터그램이란 독립적인 관계를 지니는 패킷을 의미합니다.
TCP와 다르게 UDP는 비연결형 프로토콜입니다. 즉, 연결을 위해 논리적인 경로가 할당되지 않습니다. 따라서 각각의 패킷은 다른 경로로 전송되고, 각각의 패킷은 독립적인 관계를 지니게 되는데 이렇게 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하게 되는 형태를 지닌 프로토콜을 UDP라고 합니다.
비연결형 서비스로 데이터그램 방식 제공
정보를 주고 받을 때 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않는다.
UDP헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출한다.
신뢰성이 낮다.
TCP보다 빠른 속도
비연결형 서비스인 UDP는 서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷 재조립이나 순서를 지정하는 과정이 없기 떄문에 TCP보다 속도가 빠르고 네트워크의 부하가 없지만 신뢰성있는 데이터의 전송을 보장하지는 않습니다. 그렇기 떄문에 신뢰성보다는 연속성이 중요한 실시간 서비스(streaming)에 자주 사용됩니다.
UDP Flow
UDP는 연결 자체가 없기 때문에 서버소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없습니다. 또한 흐름제어(flow-control)가 없기 때문에 패킷이 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없습니다.
흐름제어(flow-control)란?
흐름제어란 데이터를 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우를방지하는 것입니다.
혼잡제어(Congestion-control)란?
혼잡제어란 네트워크 애의 패킷 수가 넘치지 않도록 방지하는 것입니다. 만약 정보의 소통량이 과다하다면 패킷을 조금만 전송하여 혼잡 붕괴 현상이 일어나는 것을 막습니다.
| 프로토콜 | TCP | UDP |
|---|---|---|
연결 방식 | 연결형 | 비 연결형 |
패킷 교환 방식 | 가상회선 방식 | 데이터 그램 방식 |
전송 순서 | 보장 | 보장하지 않음 |
수신 여부 | 확인 | 확인하지않음 |
통신 방식 | 1:1 | 1:1 or 1:N or N:N |
신뢰성 | ⬆ | ⬇ |
속도 | 느림 | 빠름 |
3-way-handshaking
