Network - TCP UDP

Transport Layer

Endpoint 간 신뢰성 있는 데이터 전송을 담당하는 계층
신뢰성 : 데이터를 순차적, 안정적인 전달
전송 : 포트번호에 해당하는 프로세스에 데이터를 전달

• 만약에 Transport Layer 가 없다면 ?
  • 데이터의 순차 전송 원활히 x
    • 송신자 123 –> 수신자 231
  • Flow (흐름 문제)
    • 송수신간의 데이터 처리 속도 차이
  • Congestion (혼잡 문제)
    • 송신자쪽에서 데이터를 보내도 네트워크가 혼잡하면 시그널을 처리할 수 없음

TCP (Transmission Control Protocol)

신뢰성 있는 데이터 통신을 가능하게 해주는 프로토콜

• 특징 : Connection 연결
  • 3 way-handshake (양방향 통신)
  • 데이터 순차 전송 보장
  • Flow Control
  • Congestion Control (혼잡 제어)
  • Error Detection : by checksum

Segment : protocol 안에서 데이터의 단위
application 단에서 tcp layer쪽으로 데이터를 전송하면 layer쪽에서 데이터를 자르고 그 데이터는 segment 단위로 protocol 내부적으로 처리
segment = TCP Header + Data

• TCP Header flag bit
  • ACK : 수신자가 송신자에게 보내는 flag bit
  • SYN : Connection 연결하기 위한 flag bit
  • FIN : Connection 연결을 close 하기 위한 flag bit

TCP의 데이터 전송방식

• 3 way-handshake
  • Connection 연결
    • 1) SYN 비트를 1로 설정해 Client -> Server 패킷 송신
    • 2) SYN, ACK 비트를 1로 설정해 Server -> Client 패킷 송신
    • 3) ACK 비트를 1로 설정해 Client -> Server 패킷 송신
  • 데이터 전송 (After Connection)
    • 1) Client 가 패킷 송신
    • 2) Server 에서 ACK 송신
    • 3) Client가 ACK을 수신하지 못하면 Server로 패킷 재전송 (신뢰성 보장)
• 4 way-handshake
  • Connection close
    • 1) 데이터를 전부 송신한 Client가 Client->Server로 FIN 송신
    • 2) Server가 ACK 송신
    • 3) Server에서 남은 pack 송신(일정시간 대기)
    • 4) Server가 FIN 송신
    • 5) Client가 ACK송신
• TCP 의 문제점
  • 전송의 신뢰성은 보장하지만…
    • 매번 Connection을 연결해서 시간 손실 발생
    • 패킷을 조금만 손실해도 재 전송

UDP (User Datagram Protocol)

TCP 보다 신뢰성이 떨어지지만 전송속도가 일반적으로 비교적 빠른 프로토콜
순차전송 x
흐름제어 x
혼잡제어 x

• Connectionless (3-handshake x)
• Error Detection

• 비교적 데이터의 신뢰성이 중요하지 않을 때 사용 (ex.영상 스트리밍)

• UDP는 tcp에서 데이터를 segment단위로 쪼갠것처럼 쪼개지 않고 전송받은 data+UDP Header 해서 User Datagram으로 데이터 처리

UDP의 데이터 전송 방식

• Client가 SErver쪽으로 패킷 송신

Point

TCP, UDP 의 특성을 파악하고 상황에 따라 적절한 프로토콜을 사용
TCP, UDP 의 헤더에 대해 파악하고 성능 개선에 이용