[네트워크] TCP와 UDP 특징, 헤더 분석, 비교

  TCP와 UDP는 OSI 표준모델과 TCP/IP 모델의 전송계층(Transports Layer)에서 사용되는 프로토콜이다. 다시말해, 송신자와 수신자를 연결하여 데이터 전달을 위해 사용된다. TCP와 UDP 각각의 개념 및 특징에 더해 두 프로토콜의 공통점과 차이점을 알아보자.

TCP

• 데이터를 메세지 형태(세그먼트 단위)로 보내기 위해 IP와 함께 사용되는 프로토콜
• TCP/IP에서 IP가 데이터 전달을 처리한다면, TCP는 패킷을 추적 및 관리함
• 연결형 서비스로 클라이언트가 연결 요청 시 서버가 이를 수락해야 1대1 통신 가능 (가상회선 패킷 교환 방식)
  • 3-way handshaking을 통해 연결을 설정, 4-way handshaking을 통해 연결 해제
• 흐름 제어와 혼잡 제어 제공
  • 흐름 제어: 데이터 송신지와 수신지의 데이터 처리 속도 조절을 통해 수신지의 버퍼 오버플로우 방지
  • 혼잡 제어: 네트워크 내의 패킷 수를 넘치게 증가하지 않도록 방지
• 높은 신뢰성을 보장하지만 (연결형 서비스이기 때문) UDP보다 속도가 느림 (흐름제어와 혼잡제어 때문)
• 전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point) 방식
  • 전이중: 양방향으로 전송이 일어날 수 있음
  • 점대점: 각 연결이 전확히 두 개의 종단점을 가지고 있음
  • 멀티태스킹이나 브로드캐스팅 지원 X
• 연속성보다 신뢰성 있는 전송이 중요한 서비스에 사용 ex) 이메일

TCP 헤더 정보

TCP 제어 비트 (Flag Bit) 정보

 

UDP

• 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜
• 비연결형 서비스로 연결 절차 없이 발신자가 일방적으로 데이터를 보냄 (데이터그램 패킷 교환 방식)
  • 연결을 위해 할당되는 논리적 경로가 없음
  • 때문에 각 패킷은 다른 경로로 전송되고, 독립적인 관계를 지님
  • 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리
• 데이터를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호 절차 없음
• UDP 헤더의 Checksum 필드를 통해 최소한의 오류만을 검출
• 신뢰성이 낮지만 (비연결형 서비스이기 때문) TCP보다 속도가 빠름 (별다른 제어가 없기 때문)
• 신뢰성보다 연속성이 중요한 서비스에 사용  ex) 실시간 서비스 (streaming)

UDP 헤더 정보

 

TCP와 UDP 비교 정리

 

공통점

• 포트 번호를 이용하여 주소 지정
• 데이터 에러 검출을 위한 체크썸 존재

차이점

 

결론적으로 TCP와 UDP는 포트 번호를 이용하여 주소를 지정하는 점과 데이터 에러 검출을 위한 체크썸이 존재한다는 두 가지 공통점이 있지만 정확성과 신뢰성을 추구할 것인지, 신속성과 연속성을 추구할 것인지에 따라 TCP와 UDP로 나누어 사용한다.