1. TCP(Tranmission Control Protocol)
: 전송을 제어하는 프로토콜(규약) / 인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜
일반적으로 TCP와 IP를 함께 사용하는데, IP가 데이터의 배달을 처리한다면, TCP는 패킷을 추적 및 관리함
TCP는 연결형 서비스를 지원하는 프로토콜로 인터넷 환경에서 기본으로 사용
[TCP 특징]
- 연결 지향 방식으로 패킷 교환 방식을 사용한다. (가상 회선 방식이 아님)
- 3-way handshaking과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제
- 흐름 제어 및 혼잡 제어
- 높은 신뢰성 보장
- UDP보다 속도가 느림
- 전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point)방식
TCP가 연결 지향 방식이라는건 패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 배정한다는 말
3-way handshaking 과정은 목적지와 수신지를 확실히 하여 정확한 전송을 보장하기 위해서 세션을 수립하는 과정을 의미함
TCP는 연결형 서비스로 신뢰성을 보장하기 때문에 이러한 과정도 사용하는 것이고, 데이터의 흐름제어나 혼잡 제어와 같은 기능도 한다. 그러나 이러한 과정으로 인해 UDP보다 속도가 느림
-> 이러한 기능은 CPU를 사용하기에 속도에 영향을 주기 때문
TCP는 연속성보다 신뢰성있는 전송이 중요할 때에 사용하는 프로토콜로 "파일전송" 과 같은 경우에 사용
[TCP 서버 특징]
- 서버 소켓은 연결만 담당
- 연결과정에서 반환된 클라이언트 소켓은 데이터의 송수신에 사용
- 서버와 클라이언트는 1:1 연결
- 스트림 전송으로 전송 데이터 크기가 무제한
- 패킷에 대한 응답을 해야하기에 성능이 낮음
- Streaming 서비스에 불리 -> 손실 될 경우 재전송을 요청하기 때문
* 패킷 : 인터넷 내에서 데이터를 보내기 위한 경로배정(라우팅)을 효율적으로 하기 위해서 데이터를 여러 개의 조각들로 나누어 전송하는데, 이 조각을 패킷이라고 함
* TCP가 패킷을 추적 및 관리 하는 방법:
데이터는 패킷 단위로 나누어 같은 목적지(IP계층)으로 전송됨
따라서 각각 패킷에 번호를 부여해 패킷의 분실 확인과 같은 처리를 하여 목적지에서 재조립함
이런 방식으로 패킷을 추적하며, 나누어 보내진 데이터를 받고 조립함
2. UDP(User Datagram Protocol)
: 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜
데이터그램 : 독립적인 관계를 지니는 패킷
UDP는 비연결형 프로토콜임
연결을 위해 할당되는 논리적인 경로가 없어서 각각의 패킷은 다른 경로로 전송되고, 패킷들은 서로 독립적인 관계를 지니게 되는데 이렇게 데이터를 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하게 되고, 그러한 프로토콜을 UDP라 함
[UDP 특징]
- 비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공
- 정보를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차 X
- UDP 헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출
- 신뢰성이 낮음
- TCP보다 속도가 빠름
UDP는 비연결형 서비스이기에 연결을 설정하고 해제하는 과정이 없음
서로 다른 경로로 독립적으로 처리함에도 패킷에 순서를 부여하여 재조립 하거나 흐름 제어 또는 혼잡 제어와 같은 기능도 처리하지 않기 때문에 TCP보다 속도가 빠르며, 네트워크 부하가 적다는 장점이 있으나 신뢰성있는 데이터의 전송을 보장하지는 못함
따라서 신뢰성보다는 연속성이 중요한 서비스 "실시간 서비스(Streaming)" 같은 곳에 자주 사용됨
[UDP 서버 특징]
- UDP에는 연결 자체가 없어서 (connect 함수 필요 X) 서버 소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없음
- 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송
- 서버와 클라이언트는 1:1, 1:N, N:M등으로 연결
- 데이터그램(메세지) 단위로 전송, 그 크기는 65535 바이트로, 크기가 초과되면 잘라서 보냄
- 흐름제어(flow control)가 없어서 패킷이 제대로 전송된건지, 오류가 없는지 확인 불가능
- 파일 전송과 같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시 되는 경우에 사용
* 흐름제어(Flow Control)와 혼잡제어(Congestion Control)?
흐름제어는 데이터를 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절해 수신자의 버퍼 오버플로우를 방지하는 것
-> 송신하는 곳에서 감당이 안되게 데이터를 빠르게 많이 보내면 수신자에서 문제가 발생하기 때문
혼잡제어는 네트워크 내의 패킷 수가 넘치게 증가하지 않도록 방지하는 것
-> 정보의 소통량이 과다하면 패킷을 조금만 전송하여 혼잡 붕괴 현상이 일어나는 것을 막음
3. TCP/UDP 비교
| 프로토콜 종류 | TCP | UDP |
| 연결 방식 | 연결형 서비스 (패킷 교환 방식) |
비연결형 서비스 (데이터그램 방식) |
| 전송 순서 | 전송 순서 보장 | 전송 순서가 바뀔 수 있음 |
| 수신 여부 확인 | 수신 여부 확인 | 수신 여부 확인 X |
| 통신 방식 | 1:1 통신 | 1:1 or 1:N or N:M 통신 |
| 신뢰성 | 높다 | 낮다 |
| 속도 | 느리다 | 빠르다 |