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TCP와 UDP는 전송 계층에서 사용되는 프로토콜입니다.

TCP는 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하는 연결 지향형 프로토콜입니다. 반면, UDP는 비연결형 프로토콜로, 인터넷에서 서로 정보를 주고 받을 때 정보를 보낸다는 신호나 받는다는 신호 절차를 거치지 않고 보내는 쪽에서 일방적으로 데이터를 전달하는 통신 프로토콜입니다. 그래서 UDP가 TCP보다는 빠르고 네트워크 부하가 적지만, 신뢰성 있는 전송이 중요할 때는 TCP를 사용하는 것이 좋습니다.

클라이언트에서 서버로 어떻게 데이터를 전달할 수 있을까? 서로 다른 구성의 네트워크가 어떻게 데이터를 전달하고 받을 수 있을까? 어떤 규칙이 있을까?

IP(Internet Protocol)

인터넷이 통하는 네트워크에서 데이터를 송수신하는 통신에 대한 규약

한국에서 미국의 친구에게 데이터를 보내기 위해서는 최소한의 규칙이 있어야 한다. 네트워크마다 규칙이 다르면 중간에서 데이터 전송이 멈출 수 있다. 통일된 규칙이 필요한데 그것이 바로 IP(인터넷 프로토콜)

위와 같이 IP 주소를 바탕으로, 데이터를 패킷 단위로 쪼개어 전달하게 된다. 이 때 쪼개는 이유는 커다란 데이터가 네트워크의 대역폭을 너무 많이 차지하면 다른 패킷의 흐름을 막을 수 있기 때문이다. 보통 1500바이트 단위로 쪼갠다고 한다.

이 인터넷 프로토콜만으로는 문제점이 발생하는데 다음과 같다.

비연결성 - 패킷을 받을 대상이 없을 때에도 패킷을 전송하여 그 전송이 소실될 수 있다.(상대방의 컴퓨터가 꺼져 있는지도 모르고 그냥 데이터를 전송하게 된다. 꺼져 있어도 데이터를 전송하는 것) 혹은 케이블이 끊기는 등 패킷이 손실될 수 있다.

비신뢰성 - 중간에 패킷이 갑자기 사라지면 어떻게 할 것인가, 패킷이 순서대로 오지 않는다면 어떻게 할 것인가?(그 패킷의 순간마다 라우터가 더 빠른 곳으로 보낼 것이기에 도착하는 시간이 달라질 수 있다)

프로그램 구분 - 하나의 서버에 두 가지 이상의 작업을 보내면 서버는 이 두 작업을 구분할 수 없다.

TCP(Transmission Control Protocol)

전송을 제어하는 규약으로, 인터넷 상에서 데이터를 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 규약

인터넷 프로토콜에서 발생한 단점을 보완하기 위해 나온 것이다. IP에 TCP를 얹어 보완해주는 개념으로 이해하면 된다.

간략히 과정을 살펴보면 다음과 같다.

TCP 특징

연결지향적 - 목적지랑 나랑 연결되었는지 확인부터 하고 데이터를 보낸다.(TCP 3 handshake)

이 때 이 연결은 가상 연결이다. 논리적으로 연결되었다는 것. 실제로 하나의 루트를 차지하여 연결된 것이 아니라, 그냥 서로 SYN, ACK를 통해 연결되었으니 연결되었다고 우리가 생각하자라는 것. 전용 랜선이 보장되는 것이 아니라는 뜻.

데이터 전달 보증 - 누락이 되면 저기서 못 받았네?를 인식하고 다시 보낼 수 있다.

순서 보장

이러한 이유로 TCP는 신뢰할 수 있는 프로토콜로 불리고, 대부분의 애플리케이션에서 TCP를 사용한다.

Application 단에서 데이터를 전송하면 TCP단에서 그 데이터를 자른다.(세그멘테이션)

만약 세그멘테이션 작업이 없다면, 데이터의 일부분을 빠르게 볼 수 없게 된다. 예를 들면, 100MB의 비디오를 시청하려고 할 때, 세그멘테이션 작업이 없다면 우리는 100MB가 모두 로딩이 되어서야 시청할 수 있게 된다. 하지만 세그멘테이션 작업이 이루어진다면, 비디오의 일부분을 먼저 볼 수 있게 된다. 또한 중간에 끊기게 되면 세그멘테이션 작업이 없었다면 100MB가 모두가 날라갈 수도 있다. 하지만 세그멘테이션 작업이 있다면 중간에 끊기더라도 끊기기 전까지 전송된 데이터는 받을 수 있게 된다.