TCP vs UDP

TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)는 주요 통신 프로토콜로, 각각 다른 방식으로 데이터를 전송한다.

TCP (Transmission Control Protocol)

특징

  • 연결 지향(Connection-oriented)
    TCP는 통신을 시작하기 전에 연결을 설정한다. 이 연결은 3-way handshake 과정을 통해 이루어진다.
  • 신뢰성(Reliability)
    데이터 전송의 신뢰성을 보장한다. 데이터 패킷이 손실되거나 손상되면 재전송한다.
  • 순서 보장(Ordering)
    패킷이 순서대로 도착하도록 보장한다. 수신자는 전송된 데이터가 원래의 순서대로 도착하는 것을 확인할 수 있다.
  • 흐름 제어(Flow control)
    송신자와 수신자 간의 데이터 전송 속도를 조절하여 수신자가 데이터를 처리할 수 있도록 한다.
  • 혼잡 제어(Congestion control)
    네트워크 혼잡을 피하기 위해 송신 속도를 조절한다.

용도

  • 웹 브라우징(HTTP/HTTPS)
  • 이메일(SMTP, IMAP, POP3)
  • 파일 전송(FTP)
  • 원격 서버 접속(SSH, Telnet)

UDP (User Datagram Protocol)

특징

  1. 비연결 지향(Connectionless)
    UDP는 연결 설정 없이 데이터를 전송한다.
  2. 비신뢰성(Unreliable)
    데이터 전송의 신뢰성을 보장하지 않는다. 데이터 패킷이 손실되거나 손상되어도 재전송하지 않는다.
  3. 순서 미보장(No ordering)
    패킷의 순서를 보장하지 않는다. 수신자는 패킷이 순서대로 도착하지 않을 수 있다.
  4. 단순한 헤더 구조(Simple header)
    TCP에 비해 UDP의 헤더 구조가 단순하여 오버헤드가 적다.
  5. 빠른 속도(Low latency)
    TCP보다 전송 속도가 빠르고 지연 시간이 적다.

용도

  • 실시간 스트리밍(Media streaming)
  • 온라인 게임
  • VoIP(Voice over IP)
  • 방송(Broadcast)
  • DNS(Domain Name System) 조회

3-way Handshake는 TCP(Transmission Control Protocol)에서 연결을 설정하기 위해 사용하는 절차이다. 이 과정은 세 개의 단계로 이루어지며, 클라이언트와 서버 간의 신뢰할 수 있는 통신을 보장하기 위한 중요한 메커니즘이다. 3-way Handshake 과정은 다음과 같다.

  1. SYN (Synchronize)
    클라이언트가 서버에 연결 요청을 보낸다.
    이 요청에는 클라이언트의 초기 시퀀스 번호(ISN, Initial Sequence Number)가 포함된다.
    패킷의 플래그 필드에 SYN(Synchronize) 플래그가 설정되어 있다.
  2. SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge)
    서버는 클라이언트의 SYN 요청을 수신하고, 이를 확인하는 응답을 보낸다.
    응답에는 서버의 초기 시퀀스 번호(ISN, Initial Sequence Number)와 클라이언트의 시퀀스 번호에 대한 확인 응답(ACK, Acknowledgment)이 포함된다.
    패킷의 플래그 필드에 SYN 및 ACK 플래그가 설정되어 있다.
  3. ACK (Acknowledge)
    클라이언트는 서버의 SYN-ACK 응답을 수신하고, 이를 확인하는 응답을 보낸다.
    이 응답에는 클라이언트의 시퀀스 번호와 서버의 시퀀스 번호에 대한 확인 응답(ACK, Acknowledgment)이 포함된다.
    패킷의 플래그 필드에 ACK 플래그가 설정되어 있다.
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