TCP와 UDP에 대해서 설명해주세요.
TCP(Transmission Control Protocol)
TCP(전송 제어 프로토콜)는 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하는 연결 지향형 프로토콜이다.
일반적으로 TCP와 IP가 함께 사용되는데, IP가 데이터의 전송을 처리한다면 TCP는 패킷 추적 및 관리를 하게된다. 트랜스포트 계층의 역할은 컴퓨터가 받은 데이터를 애플리케이션까지 전달하는 것이다.
TCP는 3 Way Handshaking을 통해 연결 후 통신을 시작하는데, 흐름제어와 혼잡제어를 지원하며 데이터의 순서를 보장한다.
TCP가 연결 지향 방식이라는 것은 패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 배정한다는 말이다.
그리고 3 Way Handshaking 과정은 목적지와 수신지를 확실히 하여 전송을 보장하기 위해서
세션을 수립하는 과정을 의미한다.
- 연결형 서비스로 가상 회선 방식을 사용
- 서버소켓은 연결만을 담당한다.
- 연결과정에서 반환된 클라이언트 소켓은 데이터의 송수신에 사용된다.
- 서버와 클라이언트는 1대1로 연결된다.
- 스트림 전송으로 전송 데이터의 크기가 무제한이다.
- 패킷에 대한 응답을 해야하기 때문에(시간 지연, CPU 소모) 성능이 낮다.
- Streaming 서비스에 불리하다.(손실된 경우 재전송 요청을 하므로)
- TCP는 멀티캐스팅이나 브로드캐스팅을 지원하지 않는다.
흐름 제어(Flow Control)와 혼잡제어(Congestion Control)이란?
흐름제어는 데이터를 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우를 방지하는 것이다. 예를 들어 송신하는 곳에서 감당이 안되게 데이터를 빠르게 많이 보내면 수신자에서 문제가 발생하기 때문이다. 혼잡제어는 네트워크 내의 패킷 수가 넘치게 증가하지 않도록 방지하는 것이다. 만약 정보의 소통량이 과다하면 패킷을 조금만 전송하여 혼잡 붕괴 현상이 일어나는 것을 막는다.
UDP(User Datagram Protocol)
UDP는 비연결형 프로토콜로써, 인터넷에서 서로 정보를 주고받을 때 정보를 보낸다는 신호나 받는다는 신호 절차를 거치지 않고 보내는 쪽에서 일방적으로 데이터를 전달하는 통신 프로토콜이다.
즉, 연결을 위해 할당되는 논리적인 경로가 없는데, 그렇기 때문에 각각의 패킷은 다른 경로로 전송되고, 각각의 패킷은 독립적인 관계를 지니게 되는데 이렇게 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하게된다.
데이터그램이란 독립적인 관계를 지니는 패킷이다.
UDP는 비연결형 서비스이기 때문에 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다.
서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷에 순서를 부여하여 재조립을 하거나
흐름제어 또는 혼잡 제어와 같은 기능도 처리하지 않기에 TCP 보다 속도가 빠르며 네트워크
부하가 적다는 장점이 있지만 신뢰성있는 데이터의 전송을 보장하지는 못한다.
그렇기 때문에 신뢰성보다는 연속성이 중요한 서비스 예를 들면 실시간 서비스(streaming)에 자주 사용된다.
- 연결 자체가 없어서(connect함수 불필요) 서버 소켓과 클라이언트 소켓 구분이 없다.
- 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송한다.
- 서버와 클라이언트는 1대1, 1대N, N대M으로 연결될 수 있다.
- 데이터그램(메시지) 단위로 전송되며 그 크기는 65535바이트로, 크기가 초과하면 잘라서 보낸다.
- 파일 전송과 같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시 되는 경우에 사용된다.
- TCP에는 없는 기능으로 UDP에는 하나의 패킷을 여러 수신지에 전달하는 브로드캐스트(broadcast)와 멀티캐스트(multicast) 기능이 있다. 특히, 브로드캐스트는 패일 공유나 DHCP와 같이 네트워크 내의 여러 컴퓨터나 통신 장비와 정보를 교환할 때 사용한다.
- 최소한의 오류 검출을 위해 checksum을 활용한다.
DNS는 UDP를 사용한다. 어떤 호스트 네임의 IP 주소를 찾을 필요가 있는 프로그램은 DNS 서버로 호스트 네임을 포함한 UDP 패킷을 보낸다. 이 서버는 호스트의 IP 주소를 포함한 UDP 패 킷으로 응답한다. 사전에 설정이 필요하지 않으며 그 후에 해제가 필요하지 않다.
TCP와 UDP 비교
