[NETWORK] TCP와 UDP

💡 TCP, UDP가 뭘까?

네트워크 계층들 중 전송계층(Transprot Layer)에서 데이터를 보내기 위해 사용하는 프로토콜

 

🔸TCP(Transmission Control Protocol)

• 일반적으로 TCP와 IP를 함께 사용
• 신뢰성을 보장하는 연결지향형 프로토콜
  3-way Handshaking 과정을 통해 연결 설정
  4-way handshaking 을 통해 연결 해제
• 가상회선 패킷 교환 방식
  
  패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 배정
  
  
• 흐름 제어
  데이터 처리 속도 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우 방지
  송신자가 감당 안되게 많은 데이터를 빠르게 보내 문제가 생기는 것 방지
  수신자가 윈도우 크기(Window Size)통해 수신량 설정
  
  
• 혼잡 제어
  네트워크 내 패킷 수 넘치지 않도록 방지
  
  
• 전이중(Full-Duplex) & 점대점(Point to Point) 방식
  전송이 양방향으로 동시에 & 각 연결이 정확히 두개의 종단점 가짐(1:1)
  
  
• 헤더
  

  필드	내용	크기
  Source Port	출발지 포트번호 표시. 대부분 처음 세그먼트 전송 측에서 임의의 번호를 사용한다.	16bit
  Dstination Port	목적지 포트번호를 표시한다. 응용서비스의 종류에 따라 포트번호가 정해져있음.(ex.웹-80)	16bit
  Sequence Number	송신자가 지정하는 순서 번호, 전송되는 바이트 수를 기준으로 번호 할당. 데이터 순서를 의미. 시퀀스 번호로 쪼개진 세그먼트의 순서를 파악하여 올바르게 재조립 가능.	32bit
  Acknowledgment Number	데이터를 받은 수신자가 예상하는 다음 시퀀스 번호(마지막 수신 성공 시퀀스번호+1)	32bit
  Header Length	TCP 헤더 길이를 4바이트(32비트)단위로 표시. 옵션 필드 길이가 고정되어 있지 않기 때문에 필요	4bit
  Reserved	모두 0으로 채워져야함. 미래를 위한 필드	3bit
  Flags	세그먼트의 속성을 나타내는 플래그들. ACK,SYN,FIN,URG... (따로 정리)	6bit
  Window Size	수신 윈도우 버퍼 크기 지정. 0이면 송신 프로세스 전송 중지. 최대 크기는 64kb	16bit
  Checksum	데이터 송신 중 발생하는 오류 검출 위한 값 [계산 방법]	16bit
  Urgent Pointer	긴급 포인터. URG플래그가 1이라면 수신자는 이 포인터가 가르키는 데이터를 우선 처리	16bit

• FLAG 종류
  1. URG
     Urgent Pointer 필드에 값이 채워져 있음을 알리는 플래그. 이 포인터가 가리키는 긴급 데이터는 가장 먼저 처리됨.(요즘에는 많이 사용x)
  2. ACK
     Acknowledgment 필드에 값이 채워져 있음을 알리는 프래그. 이 플래그가 0이면 Acknowledgment 필드가 무시됨.
  3. PSH
     Push 플래그. 수신자에게 이 데이터를 최대한 빠르게 응용프로그램에 전달해 달라는 플래그.
     이 플래그가 0이라면 수신자는 버퍼가 다 채워질 때까지 기다림. 1이라면 이 세그먼트 이후 연결되 세그먼트가 없음을 뜻함.
  4. RST
     Reset 플래그. 이미 연결이 확립된 상태인 상대방에게 연결을 강제로 리셋해달라는 의미
  5. SYN
     Synchronize 플래그. 연결 생성할때, 시퀀스 번호 동기화 맞추기 위한 세그먼트
  6. FIN
     Finish 플래그. 연결 종료하고 싶다는 요청인 세그먼트를 의미.
  7. NS,ECE,CRW
     기존의 Reserved 필드를 사용하여 새롭게 추가된 플래그. 네크워크 혼잡 상황을 알려주는 ECN에 필요한 플래그.

 

🔹UDP(User Datagram Protocol)

• 비연결 지향적 프로토콜
  연결 절차를 거치지 않고 발신자가 일방적으로 데이터를 발신하는 방식. -> TCP보다 빠른 전송, but 신뢰성 떨어짐
  발신자가 패킷을 순차적으로 보내더라도 서로 다른 통신 선로를 통해 전달될 수 있다. (순서 바뀔 수 O)
  잘못되 선로로 전송되면 유실될 수도 있음. TCP와 다르게 패킷이 유실, 변조 되어도 재전송 X
• 데이터그램 패킷 교환 방식
  
  각각의 패킷은 다른 경로로 전송되고, 독립적인 관계를 지님
  
  
• 흐름제어, 혼잡제어 없음
  정보를 주고 받을때 정보를 보내거나 받는 신호절차 x
  UDP헤더의 Checksum필드를 통해 최소한의 오류만 검출
  신뢰성이 떨어져 일일이 패킷을 관리해야 함
  
  
• 헤더
  

  필드	내용	크기
  Source Port	출발지 포트번호 표시. 대부분 처음 세그먼트 전송 측에서 임의의 번호를 사용한다.	16bit
  Dstination Port	목적지 포트번호를 표시한다. 응용서비스의 종류에 따라 포트번호가 정해져있음.(ex.웹-80)	16bit
  Total Length	헤더와 데이터를 포함한 전체 길이를 바이트 단위로 표시	16bit
  Checksum	수신자가 데이터그램 변형 오류를 감지할수있도록 해줌.(헤더+데이터 포함)	16bit

 

🟢 TCP & UDP 차이 비교 

 

 

 

 

참고

https://mangkyu.tistory.com/15
https://coding-factory.tistory.com/614
https://idchowto.com/?p=18352
https://velog.io/@hidaehyunlee/TCP-%EC%99%80-UDP-%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4
TCP 헤더 자세한 설명
http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=&m_temp1=1889&id=1103