TCP와 UDP의 차이 – 개발자가 꼭 알아야 할 네트워크 기초

목차

1. 인터넷으로 데이터가 전달되는 두 가지 방식
2. TCP란 무엇인가?
3. UDP란 무엇인가?
4. TCP와 UDP의 핵심 차이 비교
5. TCP의 3-way 핸드셰이크
6. 어떤 서비스가 TCP를 사용하고 어떤 서비스가 UDP를 사용하는가?
7. 정리 및 다음 단계

1. 인터넷으로 데이터가 전달되는 두 가지 방식

인터넷에서 데이터를 전송할 때는 TCP와 UDP 두 가지 프로토콜 중 하나를 선택합니다. 같은 인터넷을 사용하지만 데이터 전달 방식이 전혀 다릅니다.

면접에서도 자주 나오는 주제이고, 어떤 서비스를 설계할 때 어떤 프로토콜을 써야 할지 판단하는 기초가 됩니다.

2. TCP란 무엇인가?

**TCP(Transmission Control Protocol)**는 데이터가 순서대로, 빠짐없이 전달되는 것을 보장하는 프로토콜입니다.

편지로 비유하면 등기 우편과 같습니다. 발송 확인, 수령 확인, 분실 시 재발송이 모두 보장됩니다. 느릴 수 있지만 반드시 도착합니다.

TCP의 특징은 다음과 같습니다. 연결을 먼저 수립(3-way 핸드셰이크)하고 데이터를 전송합니다. 데이터가 손실되면 재전송을 요청합니다. 데이터 순서가 보장됩니다. 흐름 제어와 혼잡 제어로 안정적인 전송을 유지합니다.

3. UDP란 무엇인가?

**UDP(User Datagram Protocol)**는 연결 수립 없이 데이터를 빠르게 전송하는 프로토콜입니다. 데이터 전달을 보장하지 않습니다.

편지로 비유하면 일반 우편입니다. 빠르게 보낼 수 있지만 도착 여부를 확인하지 않습니다. 분실돼도 재발송하지 않습니다.

UDP의 특징은 다음과 같습니다. 연결 수립 과정이 없어 빠릅니다. 데이터 손실이 발생해도 재전송하지 않습니다. 순서 보장이 없습니다. 헤더가 단순해 오버헤드가 적습니다.

4. TCP와 UDP의 핵심 차이 비교

구분TCPUDP

연결 방식	연결형 (3-way 핸드셰이크)	비연결형
데이터 전달 보장	보장	보장 안 함
순서 보장	보장	보장 안 함
속도	상대적으로 느림	빠름
오버헤드	큼	작음
적합한 용도	정확성이 중요한 데이터	속도가 중요한 실시간 데이터

5. TCP의 3-way 핸드셰이크

TCP는 데이터를 보내기 전에 먼저 연결을 수립합니다. 이 과정을 3-way 핸드셰이크라고 합니다.

첫 번째 단계로 클라이언트가 서버에 "연결하고 싶어(SYN)"를 보냅니다. 두 번째 단계로 서버가 "OK, 나도 연결 준비됐어(SYN-ACK)"를 응답합니다. 세 번째 단계로 클라이언트가 "알겠어, 연결 시작하자(ACK)"를 보냅니다.

이 세 단계가 완료된 후에야 실제 데이터 전송이 시작됩니다. 연결 종료도 유사한 과정(4-way 핸드셰이크)을 거칩니다.

이 과정이 있기 때문에 TCP는 UDP보다 연결 수립에 시간이 더 걸리지만, 안정적인 통신이 가능합니다.

6. 어떤 서비스가 TCP를 사용하고 어떤 서비스가 UDP를 사용하는가?

TCP를 사용하는 서비스 웹 브라우징(HTTP/HTTPS), 이메일(SMTP, IMAP), 파일 전송(FTP), SSH 원격 접속, 데이터베이스 연결이 TCP를 사용합니다. 데이터가 하나라도 빠지거나 순서가 바뀌면 안 되는 서비스들입니다.

UDP를 사용하는 서비스 동영상 스트리밍, 온라인 게임, 인터넷 전화(VoIP), DNS 쿼리, 실시간 화상 회의가 UDP를 사용합니다. 몇 개의 패킷이 손실돼도 전체 경험에 큰 영향이 없고, 속도가 더 중요한 서비스들입니다.

유튜브 스트리밍에서 가끔 영상이 깨지거나 끊기는 현상이 UDP 패킷 손실 때문입니다. 완벽한 화질보다 실시간 재생이 더 중요하기 때문에 UDP를 선택한 것입니다.

7. 정리 및 다음 단계

오늘 배운 핵심을 정리합니다.

• TCP는 신뢰성 있는 데이터 전달을 보장하는 연결형 프로토콜입니다.
• UDP는 빠른 전송이 가능하지만 데이터 전달을 보장하지 않는 비연결형 프로토콜입니다.
• 정확성이 중요하면 TCP, 속도가 중요하면 UDP를 선택합니다.
• TCP는 3-way 핸드셰이크로 연결을 수립한 후 데이터를 전송합니다.

다음 글에서는 로드 밸런서가 무엇인지, 트래픽을 분산하는 원리를 알아보겠습니다.