[네트워크]UDP란?

• UDP 통신이란?
  • 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
• TCP와 UCP는 왜 나오게 됐는가?
  
  • IP의 역할은 Host to Host (장치 to 장치)만을 지원한다. 장치에서 장치로 이동은 IP로 해결이 가능하지만 하나의 장치에서 수많은 프로그램을 통신하기에는 IP만으로는 한계가 있다.
  • 또한, IP에서 오류가 발생한다면 ICMP에서 알려준다. 다만, ICMP는 처리를 못 하므로 IP보다 위에서 처리를 해주어야 한다.
  • 1번을 해결하기 위해서 포트 번호가 나오게 됐고, 2번을 해결하기 위해 2번을 해결하기 위해 상위 프로토콜인 TCP와 UCP가 나오게 됐다.
  • *ICMP: 인터넷 제어 메세지 프로토콜로 네트워크 컴퓨터 위에서 돌아가는 운영체제에서 오류 메세지를 전송받는데 쓰인다.
• 그렇다면 TCP와 UDP가 어떻게 오류를 해결할 것인가?
  • TCP: 데이터의 분실, 중복, 순서가 뒤바뀜 등을 자동으로 보정해줘서 송수신 데이터의 정확한 전달을 해준다.
  • UDP: IP가 제공하는 정도의 수준만을 제공하는 간단한 IP 상위 계층의 프로토콜이다. TCP와는 다르게 에러가 날수도 있고, 재전송이나 순서가 바뀔수도 있어서 이 경우, 어플리케이션에서 처리하는 번거로움이 존재한다.
• UDP는 왜 사용할까?
  • UDP의 결정적인 장점은 데이터의 신속성이다. 데이터의 처리가 TCP보다 빠르다.
  • 주로 실시간 방송와 인터넷 게임에서 사용이 된다. 네트워크의 상태가 안좋을 때, 끊기는 현상을 보면된다.
• DNS(Domain Name Service)에서 UDP를 사용하는 이유
  • Request의 양이 작음 -> UDP Request에 담길 수 있다.
  • 3 way handshaking으로 연결을 유지할 필요가 없다. (오버헤드 발생)
  • Request에 대한 손실은 Application Layer에서 제어가 가능하다.
  • DNS: port 53번
  • 그러나, TCP를 사용하는 경우도 있다. 크기가 512(UDP 제한)이 넘을 때, TCP를 사용해야한다.

1. UDP Header

• Source port: 시작 포트, Destination port: 도착지 포트, Length: 길이, _Checksum_ : 오류 검출 -> 오류 검사의 한 방법으로, 오류 정정을 통해 공간이나 시간 속에서 송신된 자료의 무결성을 보호하는 단순한 방법이다.
• 보면 간단하다라는 것을 알수가 있는데, TCP보다 용량이 가볍고 송신 속도가 빠르게 작동된다.
• 그러나 확인 응답을 못하므로, TCP보다 신뢰도가 떨어진다.
• UDP는 비연결성, TCP는 연경성으로 정의가 가능하다.

DNS과 UDP 통신 프로토콜을 사용한다.

DNS는 데이터를 교확하는 경우이다.

이때, TCP를 사용하게 되면, 데이터를 송신할 때까지 세션 확립을 위한 처리를 하고, 송신한 데이터가 처리가 되었는지 점검하는 과정이 필요하므로, Protocol overhead가 UDP에 비해서 크다.

 

DNS는 Application layer protocol이다.

모든 Application layer protocol은 TCP, UDP 중 하나의 Transport layer protocol을 사용을 해야한다.

(TCP는 reliable, UDP는 not reliable이다) / DNS는 reliable해야하는데 왜 UDP를 사용해야 하는가??

사용해야 하는 이유

1. TCP가 3-way handshake를 사용하는 반면, UDP는 connection을 유지할 필요가 없다.

2. DNS request는 UDP segment에 꼭 들어갈 정도로 작음.

DNS query는 single UDP request와 server로부터의 single UDP reply로  구성이 되있다.

3. UDP는 not reliable이나, reliability는 application layer에 추가가 될수 있다.(Timeout 추가나,resend 작업을 통해)

DNS는 UDP를 53번 port에서 사용한다.

 

그러나 TCP를 사용해야 하는 경우가 있다.

Zone transfer을 사용해야하는 경우에는 TCP를 사용해야 한다.

(Zone tranfer : DNS 서버 간의 요청을 주고 받을 때 사용하는 transfer)

만약에 데이터가 512 bytes를 넘가나, 응답을 봇받은 경우 TCP로 한다.