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[네트워크] IP,TCP/IP, UDP

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by 정성윤TV 2025. 3. 18. 22:39

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0.인터넷 프로토콜 4계층

1. 인터넷 통신 개요

인터넷에서 컴퓨터 간 통신은 클라이언트-서버 모델을 기반으로 이루어진다. 한 컴퓨터가 요청을 보내면 다른 컴퓨터가 응답을 보내는 방식이다.

 

2. IP(Internet Protocol)

IP는 인터넷에서 데이터를 전달하는 핵심 프로토콜이다. 데이터를 패킷(Packet) 단위로 쪼개어 목적지 IP 주소로 전송한다. 

 

 - IP패킷 안에 있는 정보는 출발지 IP, 도착지 IP, 전송데이터, 기타 등등... 이 있다!!!

패킷 전달 예시

 

 

그러나 IP만으로는 안정적인 데이터 전송이 어렵다. IP의 한계:

  • 비연결성: 대상이 없거나 서비스 불능 상태여도 패킷 전송 ex)상대 컴퓨터가 꺼저 있어도 전송을 한다...하지만 받지 못하겠지
  • 비신뢰성: 패킷이 손실되거나 순서가 뒤바뀔 가능성이 있다.
  • 프로그램 구분 불가능: 같은 IP에서 여러 개의 애플리케이션이 실행될 경우 구별 불가

이 문제를 해결하기 위해 전송 계층 프로토콜인 TCP와 UDP가 존재한다.


3. TCP (Transmission Control Protocol)

TCP/IP 패킷 정보

  • 연결 지향적: 통신 전 3-way handshake를 통해 연결을 설정
  • 데이터 전달 보장: 패킷 손실 시 재전송, 수신 확인(ACK) 메커니즘
  • 순서 보장: 패킷이 순서대로 도착하도록 조정
  • 신뢰성이 높지만 속도가 느리다!!!
    → HTTP, 이메일, 파일 전송 등 신뢰성이 중요한 서비스에 사용됨

3-way handshake


4. UDP (User Datagram Protocol)

UDP는 비연결형 전송 프로토콜로, 데이터를 빠르게 전송하는 것이 목표이다.

UDP의 특징

  • 연결 설정 없음: 3-way handshake 없이 바로 데이터 전송
  • 데이터 전달 보장 X: 패킷이 손실될 수 있음
  • 순서 보장 X: 패킷이 순서대로 도착한다는 보장이 없음
  • 단순한 구조: IP 프로토콜 + PORT + 체크섬 정도만 추가된 형태
  • 빠른 속도: TCP보다 지연이 적고 실시간 성능이 중요할 때 적합!!

UDP는 신뢰성을 희생하는 대신 빠른 속도와 낮은 지연시간을 제공하는 프로토콜이다.

UDP의 활용 사례

  • 실시간 스트리밍 (음성·영상 통화, IPTV, 게임)
    → 약간의 데이터 손실이 있더라도 빠른 전송이 중요
  • DNS (Domain Name System)
    → 빠른 요청-응답이 필요하며, 일부 데이터 손실이 발생해도 문제없음
  • 사물인터넷 (IoT) 기기 통신
    → 가벼운 데이터 전송과 빠른 응답이 필요

5. TCP와 UDP 비교 요약

  TCP UDP
연결 방식 연결 지향 (3-way handshake) 비연결형
데이터 전달 보장 O (손실 시 재전송) X (손실 가능)
순서 보장 O X
속도 느림 (오버헤드 큼) 빠름 (오버헤드 적음)
신뢰성 높음 낮음
용도 웹, 이메일, 파일 전송 스트리밍, 게임, VoIP

 

김영한-HTTPS 강의 정리