TCP/UDP

CS/네트워크

공백._. 2022. 10. 22. 20:28

<목차>

TCP란?

TCP(Transmission Control Protocl, 전송 제어 프로토콜)은 두 개의 호스트를 연결하고 데이터 스트림을 교환하게 해주는 네트워크 프로토콜이다. IP와 함께 TCP/IP 라는 명칭으로도 불린다. IP가 데이터의 배달을 처리한다면 TCP는 패킷을 추적, 관리하는 역할을 한다. TCP는 근거리 통신망이나 인터라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옥텟을 안정적으로, 순서대로, 에러없이 교환할 수 있게 한다. TCP는 전송 계층(osi 중 4단계)에 위치한다. 네트워크의 정보 전달을 통제하는 프로토콜이자 인터넷을 이루는 핵심 프로토콜이 하나로서 국제 인터넷 표준화 기구의 RFC 793에 기술되어 있다.
TCP는 UDP와 달리 연결형 서비스를 지원하는 프로토콜로 인터넷 환경에서 기본으로 사용한다. 다시말해 웹 브라우저들이 WWW에서 서버에 연결할 때 사용되며, 이메일 전송이나 파일 전송에도 사용된다.
TCP의 안정성을 필요로 하지 않는 애플리케이션의 경우 일반적으로 TCP 대신 비접속형 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP)을 사용한다. 이것은 전달 확인 및 순차 보장 기능이 없는 대신 오버헤드가 작고 지연시간이 짭다는 장점이 있다.

TCP는 데이터 스트림으로부터 데이터를 받아들여 이것을 청크 단위로 분할한 뒤 TCP헤더를 덧붙여 TCP세그먼트를 생성한다. TCP세그먼트는 IP데이터 그램에 캡슐화되어 상대방과 주고 받게 된 것이다.
- TCP 패킷이라는 용어가 종종 사용되지만 이는 정확한 표현이 아니다. 세그먼트가 TCP프로토콜 데이터 유닛을 의미하는 정확한 표현이며, 데이터 그램은 IP PDU를, 프레임은 데이터 링크 계층 PDU를 의미한다.
- 프로세스는 TCP를 통해 데이터 버퍼를 인수로 넘겨 줌으로써 데이터를 전송한다. TCP는 이 버퍼들을 묶어 세그먼트를 생성하여 인터넷 모듈(IP등)을 통해 목적지의 TCP로 각각의 세그먼트들을 전송한다.
TCP세그먼트는 세그먼트 헤더와 데이터의 두 섹션으로 구성된다. TCP헤더는 10개의 필수 필드 및 옵션 확장 필드(표 하단의 주황색 부분)들을 포함한다.
헤더 뒤에는 데이터 섹션이 따라온다. 그 내용은 애플리케이션의 페이로드 데이터이다. 데이터 섹션의 길이는 TCP 세그먼트 헤더에서 결정되지 않으며, 전체 IP데이터그램의 길이에서 TCP헤더와 캡슐화된 IP헤더의 길이를 뺀 값으로 계산하게 된다. 즉, 데이터 섹션의 길이는 IP헤더에 의해 결정된다.

UDP(User Datagram Protocol, UDP)는 인터넷 프로토콜 스위트의 주요 프로토콜 중 하나이다. TCP와 함께 데이터그램을 교환하기 위해 사용된다. 다만 TCP와 달리 데이터그램을 나누거나 재조립하지 않고, 전송 순서를 제공하지 않는다. UDP를 사용하는 네트워크 어플리케이션에는 DNS, IPTV, VoI, TFTP, IP터널, 온라인 게임등이 있다.

비연결형으로 연결 수립 없이 데이터를 송신한다. 논리적 연결 설정 과정이 없어 데이터그램 전송시마다 주소 정보를 설정해서 전송한다. 데이터그램 기반의 전송방식으로 데이터를 정해진 크기로 전송하는 방식을 사용한다.
TCP와 달리 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어등을 수행하지 않아 신뢰성이 낮다. 실질적으로 IP기반에 포트 정보를 이용하여 상위 송수신 어플리케이션을 식별해주는 역할 정도만 수행한다.
데이터 흐름을 따로 관리하지 않아 데이터그램 도착 순서가 바뀌거나, 중복되거나, 누락되는 경우도 있다. 데이터 누락시에도 데이터 재전송을 따로 수행하지 않아, 일반적으로 오류의 검사와 수정이 필요없는 어플리케이션에서 수행된다.
UDP 세그먼트 구조: Header는 source Port(출발지 포트 번호), Destination port(목적지 포트 번호), Total Length(헤더와 데이터부를 포함한 전체 길이), CheckSum(전체 데이터그램에 대한 오류를 검사하기 위한 필드)총 4개의 필드로 나누어진다.

UDP에는 연결이 없어 서버 소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없다. 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송한다.
서버와 클라이언트는 1대1, 1대N, 1대M 등으로 연결될 수있다.
데이터그램단위로 전송되는데, 65535바이트가 초과되면 잘라서 보낸다.
흐름제어가 없어서 패킷이 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없기 때문에, 파일전송같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시되는 경우에 사용된다.

프로토콜 종류 TCP UDP