기술 면접(TCP & UDP)

유요한·2024년 2월 28일

기술면접

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TCP/IP란?

TCP/IP라고 알려진 인터넷 프로토콜 스위트 (Internet Protocol Suite)는 인터넷과 이와 유사한 컴퓨터 네트워크 사이에서 정보를 주고받는 데 이용되는 통신 프로토콜의 모음입니다. 이 인터넷 프로토콜 스위트의 현재 기본 프로토콜은 전송 제어 프로토콜 (Transmission Control Protocol: TCP)과 인터넷 프로토콜 (Internet Protocol: IP) 있습니다.

TCP/IP는 네트워크 프로토콜 스위트로, 온라인상의 안전하고 효율적인 데이터 전송의 필수 요건을 정의합니다.

TCP/IP 정의를 찾는 것부터 시작해보겠습니다. TCP/IP 모델은 두 개의 기기 간에 데이터를 전송하는 것을 담당하고 있습니다. 여기서 왜 고작 2대의 기기 사이에서만 데이터 전송이 이루어질까요? 인터넷 데이터가 전송되는 방식은 라디오와는 다릅니다. 수백 대의 컴퓨터 사이에서 활발하게 데이터가 공유되고 있는 것처럼 보여도, 사실은 모든 데이터 교환에는 2대의 기기만 개입됩니다.

TCP/IP는 1983년에 표준 방식으로 정해졌습니다. 당시 TCP/IP가 NCP를 대체하면서, 이 과정에서 오는날 우리가 이용하는 인터넷이 탄생했습니다. TCP/IP는 4계층 또는 5계층으로 구성되어, OSI 7계층 모델을 대체합니다.

TCP는 연결 지향적 프로토콜이다.

※ 연결 지향적 프로토콜은 클라이언트와 서버가 연결된 상태에서 데이터를 주고받는 프로토콜을 의미한다.

장치들 사이에 논리적인 접속을 성립하기 위해 연결을 설정해 신뢰성을 보장하는 연결형 서비스이다. TCP는 네트워크에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옥텟(데이터, 메시지, 세그먼트라는 블록 단위)을 안정적으로, 순서대로, 에러 없이 교환할 수 있게 한다.

TCP 특징

연결형 서비스로 가상 회선 방식을 제공
- 3-way handshaking 과정을 통해 연결을 설정하고,
- 4-way handshaking 과정을 통해 연결을 해제한다.
가상 회선 방식을 제공한다는 것은 발신지와 수신지를 연결하여 패킷을 전송하기 위한 논리적 경로를 배정한다는 말이다.
흐름 제어(Flow control)
데이터 처리 속도를 조절하여 수신자의 버퍼 오버플로우를 방지
혼잡 제어(Congestion control)
네트워크 내의 패킷 수가 과도하게 증가하지 않도록 방지
높은 신뢰성을 보장
신뢰성이 높은 전송을 하기 때문에 UDP보다 속도가 느림
전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point) 방식
- 전이중(Full-Duplex) : 전송이 양방향으로 동시에 일어날 수 있다.
- 점대점(Point to Point) : 각 연결이 정확히 2개의 종단점을 가지고 있다.

3-way handshaking 과정은 발신지와 수신지 사이에 논리적인 접속(세션)을 성립하는 과정을 의미한다. TCP가 위와 같은 특징을 지니는 이유는 간단하다. TCP는 연결형 서비스로, 신뢰성을 보장하기 때문이다. 그래서 3-way handshaking의 과정도 사용하는 것이고, 데이터의 흐름 제어나 혼잡 제어와 같은 기능도 하는 것이다. 하지만 신뢰성이 높은 전송을 하기 때문에 UDP보다 속도가 느리게 된다. 그렇기에 TCP는 연속성보다 신뢰성 있는 전송이 중요할 때 사용하는 프로토콜로 예를 들면, 파일 전송과 같은 경우에 사용된다.

UDP

UDP는 비연결형 프로토콜이다.

※ 연결을 위해 할당되는 논리적인 경로가 없고, 각각의 패킷은 다른 경로로 전송되며, 독립적인 관계를 지닌다.

UDP의 특징

비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공한다.

데이터의 전송 순서가 바뀔 수 있다.
데이터 수신 여부를 확인하지 않는다.

TCP의 3-way handshaking과 같은 과정 X
신뢰성이 낮다.

흐름 제어(flow control)가 없어서 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없다.
TCP보다 속도가 빠르다.
1:1 & 1:N & N:N 통신이 가능하다.

(1). UDP는 비연결형 서비스이기 때문에, (2). 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다. 서로 다른 경로로 독립적으로 처리하며, (3). 흐름 제어 또는 혼잡 제어와 같은 기능을 처리하지 않기에 (4). TCP보다 속도가 빠르며 네트워크 부하가 적다는 장점이 있지만, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하지 못한다. UDP는 신뢰성보다는 연속성 있는 전송이 필요할 때 사용하는 프로토콜로 예를 들면, 실시간 서비스(streaming)에 자주 사용된다.