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[Network] UDP
hanseongbugi
2024. 3. 15. 15:11
UDP 프로토콜이란?
- User Datagram Protocol의 약자로 데이터를 데이터그램 단위로 처리하는 프로토콜이다.
- 비연결형, 신뢰성 없는 전송 프로토콜이다.
- 데이터그램 단위로 쪼개면서 전송을 해야하기 때문에 전송 계층이다.
- Transport layer에서 사용하는 프로토콜
UDP와 TCP?
UDP와 TCP가 나오게된 이유
- IP의 역할은 Host to Host (장치 to 장치)만을 지원한다.
- 장치에서 장치로 이동은 IP로 해결되지만, 하나의 장비안에서 수많은 프로그램들이 통신을 할 경우에는 IP만으로는 한계가 있다.
- IP에서 오류가 발생한다면 ICMP에서 알려준다.
- 하지만 ICMP는 알려주기만 할 뿐 대처를 못하기 때문에 IP보다 위에서 처리를 해줘야 한다.
- 1번을 해결하기 위하여 포트 번호가 나오게 됐고, 2번을 해결하기 위해 상위 프로토콜인 TCP와 UDP가 나오게 되었다.
- ICMP : 인터넷 제어 메시지 프로토콜로 네트워크 컴퓨터 위에서 돌아가는 운영체제에서 오류 메시지를 전송받는데 주로 쓰임
TCP와 UDP의 오류해결 방법
- TCP
- 데이터의 분실, 중복, 순서가 뒤바뀜 등을 자동으로 보정해줘서 송수신 데이터의 정확한 전달을 할 수 있도록 해준다.
- UDP
- IP가 제공하는 정도의 수준만을 제공하는 간단한 IP 상위 계층의 프로토콜이다.
- TCP와는 다르게 에러가 날 수도 있고, 재전송이나 순서가 뒤바뀔 수도 있다.
- 오류가 발생하는 경우, 어플리케이션에서 처리하는 번거로움이 존재한다.
UDP를 사용하는 이유
- UDP의 결정적인 장점은 데이터의 신속성이다.
- 데이터의 처리가 TCP보다 빠르다.
- 주로 실시간 방송과 온라인 게임에서 사용된다. 네트워크 환경이 안 좋을때, 끊기는 현상을 생각하면 된다.
DNS(Domain Name System)에서의 UDP
- DNS는 데이터를 교환하는 경우이다.
- 이때, TCP를 사용하게 되면, 데이터를 송신할 때까지 세션 확립을 위한 처리를 하고, 송신한 데이터가 수신되었는지 점검하는 과정이 필요하므로, Protocol overhead가 UDP에 비해서 크다.
- DNS는 Application layer protocol이다.
- 모든 Application layer protocol은 TCP, UDP 중 하나의 Transport layer protocol을 사용해야 함
- DNS의 Request의 양은 적다.
- UDP Request에 보낼 정보를 모두 담을 수 있다.
- DNS query는 single UDP request와 server로부터의 single UDP reply로 구성되어 있음
- UDP는 not reliable이나, reliability는 application layer에 추가될 수 있음. (Timeout 추가나, resend 작업을 통해)
- 3 way handshaking으로 연결을 유지할 필요가 없다. (오버헤드 발생)
- Request에 대한 손실은 Application Layer에서 제어가 가능하다.
- TCP를 사용할 때가 있다
- 크기가 512(UDP 제한)이 넘을 때, TCP를 사용해야한다.
- Zone transfer(DNS 서버 간의 요청을 주고 받을 떄 사용하는 transfer)를 사용해야하는 경우에는 TCP를 사용해야 함.
- DNS가 무조건 UDP만을 사용하지 않는 것에 유의해야한다.
- 참고 : DNS는 UDP를 53번 port를 통해 사용함
UDP Header
- Destination port : 도착지 포트
- Length : 길이
- Checksum : 오류 검출
- 중복 검사의 한 형태로, 오류 정정을 통해 공간이나 시간 속에서 송신된 자료의 무결성을 보호하는 단순한 방법이다.
- 이렇게 간단하므로, TCP 보다 용량이 가볍고 송신 속도가 빠르게 작동됨.
- 그러나 확인 응답을 못하므로, TCP보다 신뢰도가 떨어짐.
- UDP는 비연결성, TCP는 연결성으로 정의할 수 있음.