UDP vs TCP : Port Numbers and Sockets

UDP (User Datagram Protocol)

• 간소화된 최소화의 인터넷 전송 프로토콜 → best-effort

  ⇒ 단순함 : 송신자와 수신자 모두에서 연결 상태를 유지하지 않음

• 데이터 그램 프토토콜

  • 각 메시지를 하나의 독립된 데이터 단위로 전송
    • 각 메시지 = 하나의 완결된 패킷
    • 메시지 경계가 있음

• 연결 없음(connectionless)

  • 송신자와 수신자 간의 핸드쉐이크가 없음

  • 각 UDP 세그먼트는 다른 세그먼트와 독립적으로 처리됨

    ⇒ 이로 인한 연결 설정이 없어 지연이 발생하지 않음

• 순서/손실 보장 없음

  • application layer에서 신뢰성을 추가해줄 수 있음

    ⇒ 혼잡 제어가 없기에 원하는 속도로 데이터를 빠르게 전송할 수 있음

• 사용 예: DNS, SNMP(원격 상태 점검 및 설정관리), 스트리밍

  

  • DNS는 요청/응답 데이터가 작고, 단순 요청응답이기에 UDP가 가볍게 동작하기 좋다.

UDP → connectionless demultiplexing

• UDP socket을 생성할 때 반드시 지정하여야 하는 것
  • destination IP address
  • destination port #
• 호스트가 UDP Segment를 수신하면:
  1. 세그먼트에서 목적지 포트 번호를 확인
  2. 해당 포트 번호를 가진 소켓으로 UDP 세그먼트를 전달
  • 목적지 포트번호는 같지만, 출발지 포트 번호는 다르더라도, 동일한 소켓으로 전달함
    • 하나의 소켓으로 여러 클라이언트와 통신
    • 수신 측은 목적지 포트 번호를 기준으로 demultiplexing을 수행함
      • DatagramSocket mySocket1 = new DatagramSocket(12534);
        • 수신용 포트 번호를 지정함

여러 다른 포트번호(9157, 5775)를 가진 클라이언트가 포트 6428을 기준으로 demux

TCP (Transport Connection Protocol)

• 스트림 기반 프로토콜
  • 바이트 단위로 전달되는 데이터 흐름
  • 데이터를 바이트 단위로 연속해서 처리함
    • 메시지 경계가 없음
    • 순서 보장 + 신뢰성 보장

TCP → connection-oriented demultiplexing

• TCP socket을 생성할 때 반드시 지정하여야 하는 것 → 연결지향이기에 source도 필요함

  • sourch IP address
  • source port #
  • destination IP address
  • destination port #

• 수신자는 이 네 가지 값을 모두 사용하여 세그먼트를 적절한 소켓으로 전달

  • 서버 호스트는 여러 개의 동시 TCP 소켓을 지원
    • 소켓의 threaded server를 지원

  

  IP 주소 B, 포트 80을 기준으로 여러 클라이언트(A, C 등) 요청을 별도 소켓에 demux

  • 각 소켓은 고유한 4-튜플로 식별
    • 웹 서버는 각 연결 클라이언트별 다른 소켓을 사용 (연결 당 소켓 생성)
    • non-persistent HTTP는 각 요청에 대해 다른 소켓을 사용
      • non-persistent : 각 요청마다 새로운 TCP 연결을 해야하기에
      • persistent : 하나의 TCP 연결을 재사용