[네트워크] TCP vs UDP: 특징과 차이

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🌏 TCP vs UDP

✅ TCP (Transmission Control Protocol)

TCP는 연결형 프로토콜로 3-way handshake를 통해 신뢰성을 보장하며, 데이터 순서와 재전송을 관리합니다. 대신 속도가 느리고 오버헤드가 큰 편입니다.

• 특징
  • 연결형 (Connection-oriented) → 3-way handshake 필요
  • 신뢰성 보장: 데이터 손실 시 재전송, 순서 보장
  • 흐름 제어(Flow control), 혼잡 제어(Congestion control) 지원
  • 속도는 비교적 느림
• 단위: 세그먼트 (Segment)
• 장점
  • 보내는 쪽, 받는 쪽에 '커넥션'을 유지함
  • 에러 체킹 등 이 프로토콜 쓰면 데이터가 믿을 만 함 
  • 데이터를 특정 순서로 보낼 수 있음

• 단점
  • UDP에 비해서 느림 (동시에 처리할 수 있는 처리량이 적음)
    
    • 특히 File Transfer 초기에 엄청나게 느림
  • 일부 데이터가 없으면 로딩을 안함, 예를 들어서 웹 페이지에 모든 데이터가 도착하기 전에는 페이지 자체 로딩을 안함 
  • 네트워크 혼잡하면 더더더더 악화되어 더더 느려짐
  • 멀티캐스팅이나 broadcasting은 못함

• 어디에 사용하나?
  • 신뢰가 중요하고, 일관성이 중요한 서비스, 예를 들어-
  • 웹 브라우징 (HTTP/HTTPS)
  • 이메일 (SMTP, IMAP, POP3)
  • 파일 전송 (FTP, SFTP)

✅ UDP (User Datagram Protocol)

UDP는 비연결형으로 빠르고 가볍지만 신뢰성이 없어서, 스트리밍·게임·DNS 같은 실시간성이 중요한 서비스에 주로 사용됩니다.

• 특징
  • 비연결형 (Connectionless) → handshake 없음
  • 신뢰성 없음: 순서·재전송 보장 안 함
  • 오버헤드 적음 → 빠른 전송 가능
  • 단순 구조, 실시간성에 유리
• 단위: 데이터그램 (Datagram)
• 장점
  
  • 커넥션 없어서 빠름 
  • broadcast, multicast 가능
• 단점
  • 제대로 전달되었는지 알 수가 없음
  • 에러 검출은 되지만, 복구는 안함 (그냥 버려버림)
• 어디에 사용하나?
  • 고속성, 실시간성이 중요한 서비스, 예를 들어-
  • 스트리밍 (영상/음성)
  • 온라인 게임
  • DNS, DHCP

✅ TCP vs UDP

구분	TCP	UDP
연결 방식	연결형 (3-way handshake)	비연결형
신뢰성	보장 (재전송, 순서 유지)	보장 안 함
속도	상대적으로 느림	빠름
오버헤드	큼 (헤더 20바이트 이상)	작음 (헤더 8바이트)
사용 예시	웹, 메일, 파일 전송	스트리밍, 게임, DNS

🌏 TCP 과정을 간단히 보자면??

✅ 1. 연결 (Connection)

이미지 출처: https://afteracademy.com/blog/what-is-a-tcp-3-way-handshake-process/

• TCP: 3-way handshake 과정을 거쳐 연결을 확정
  • 클라이언트 → 서버: SYN
  • 서버 → 클라이언트: SYN + ACK
  • 클라이언트 → 서버: ACK
  • → 이 과정을 통해 양쪽이 데이터 송수신 준비가 되었음을 확인
• UDP: 이런 과정 없음. 그냥 데이터그램을 던짐. (상대가 받을지 말지는 모름)

✅ 2. 순서 보장

• TCP: 각 세그먼트에 시퀀스 번호를 붙여서 수신자가 순서대로 조립
  • 중간에 하나라도 빠지면 재전송 요청
• UDP: 순서 개념 없음. 받은 순서대로 처리

✅ 3. 신뢰성

• TCP
  • 송신자는 데이터를 보내고 ACK(응답)를 기다림.
  • 일정 시간 내 ACK가 안 오면 재전송
  • 혼잡 시 전송 속도를 줄이는 혼잡 제어 알고리즘(CUBIC, Reno 등)까지 있음.
• UDP: 재전송, 응답 확인 없음

✅ 4. 흐름 제어

• TCP: 수신자가 처리 가능한 속도를 윈도우 크기로 알려주고, 송신자가 그에 맞춰 전송 속도를 조절.
• UDP: 없음. 보내는 쪽이 무제한으로 보낼 수 있음

✅ 5. 헤더 크기

이미지 출처: https://afteracademy.com/blog/what-is-a-tcp-3-way-handshake-process/

• TCP: 헤더가 20바이트 이상. (시퀀스 번호, ACK 번호, 윈도우 크기, 플래그 등 많은 필드 포함) ⇒ 오버헤드 BIG BIG BIG
• UDP: 헤더가 8바이트. (소스 포트, 목적지 포트, 길이, 체크섬)만 있음.

 

🌏 참고 자료

• https://www.avast.com/c-tcp-vs-udp-difference

 

 

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