TCP와 UDP의 차이점 완벽정리!

 

TCP와 UDP의 차이점: 인터넷 통신의 핵심 개념 완벽 정리

인터넷을 사용할 때, 우리가 보내는 데이터는 TCP(Transmission Control Protocol) 또는 UDP(User Datagram Protocol)라는 프로토콜을 통해 전달됩니다.

하지만 이 두 가지 방식은 동작 방식과 목적이 다릅니다. TCP는 안정적인 데이터 전송을 보장하는 반면, UDP는 빠른 속도를 우선합니다.

이번 글에서는 TCP와 UDP가 무엇인지, 차이점은 무엇이며, 각각의 사용 사례는 어떤 것인지를 예시와 함께 쉽게 설명하겠습니다.

 

1. TCP와 UDP란?

TCP와 UDP는 네트워크에서 데이터를 주고받는 프로토콜입니다.

• TCP (전송 제어 프로토콜, Transmission Control Protocol)
  • 신뢰성이 필요한 데이터 전송 방식.
  • 패킷이 손실되면 재전송하여 정확한 데이터 전달을 보장.
  • 연결(Handshake) 과정을 거쳐 데이터를 전송.
• UDP (사용자 데이터그램 프로토콜, User Datagram Protocol)
  • 신뢰성보다는 속도를 우선하는 데이터 전송 방식.
  • 패킷이 손실되더라도 재전송하지 않음.
  • 빠른 응답이 필요한 실시간 서비스에 사용됨.

 

2. TCP와 UDP의 주요 차이점

비교 항목TCP (Transmission Control Protocol)UDP (User Datagram Protocol)

연결 방식	연결 지향(Connection-Oriented)	비연결형(Connectionless)
데이터 신뢰성	신뢰성이 높음 (패킷 손실 시 재전송)	신뢰성이 낮음 (손실 시 재전송 없음)
속도	상대적으로 느림	빠름
패킷 순서 보장	보장됨 (순서대로 도착)	보장되지 않음
오버헤드 (부가 비용)	높음 (오류 검출 및 복구 기능)	낮음 (단순한 데이터 전송)
사용 사례	웹 브라우징, 이메일, 파일 다운로드	실시간 스트리밍, 온라인 게임, VoIP(인터넷 전화)

이해 포인트:

• TCP는 데이터의 정확성을 보장하지만 속도가 느릴 수 있음.
• UDP는 빠른 전송이 가능하지만 일부 데이터 손실이 발생할 수 있음.

 

3. TCP와 UDP의 동작 방식

▶ TCP의 동작 과정 (연결형 프로토콜)

TCP는 데이터를 안전하고 정확하게 전달하기 위해 3-way Handshake를 사용합니다.

TCP 3-way Handshake 과정

1. 클라이언트 → 서버: 연결 요청 (SYN)
2. 서버 → 클라이언트: 요청 수락 (SYN-ACK)
3. 클라이언트 → 서버: 연결 확인 (ACK)

이후 데이터 전송이 이루어지며, 데이터가 손실되면 TCP가 자동으로 재전송하여 데이터 무결성을 보장합니다.

 

▶ UDP의 동작 과정 (비연결형 프로토콜)

UDP는 연결 과정 없이 데이터를 바로 전송합니다.

1. 클라이언트 → 서버: 데이터를 전송
2. 서버 → 클라이언트: 필요하면 응답 (보통은 응답 없음)

UDP는 데이터를 빠르게 전송할 수 있지만, 패킷이 손실되거나 순서가 바뀌어도 복구하지 않음.

 

4. TCP와 UDP의 실제 사용 사례

▶ TCP가 사용되는 경우 (데이터의 신뢰성이 중요한 경우)

1. 웹사이트 접속 (HTTP, HTTPS)
   • 웹 브라우저에서 페이지를 로드할 때 데이터 손실이 발생하면 문제가 되므로 TCP를 사용.
2. 이메일 송수신 (SMTP, IMAP, POP3)
   • 이메일이 일부만 도착하면 의미가 없기 때문에, TCP로 데이터 무결성을 보장.
3. 파일 다운로드 (FTP, SFTP)
   • 파일이 손상되지 않도록 패킷이 순서대로 전달되는 TCP를 사용.

▶ UDP가 사용되는 경우 (속도가 중요한 경우)

1. 온라인 게임 (FPS, MOBA, 배틀로얄 등)
   • 실시간 데이터 전송이 중요하며, 일부 패킷이 손실되더라도 속도가 우선됨.
2. 영상 스트리밍 (YouTube, Netflix, IPTV 등)
   • 약간의 데이터 손실이 있어도 빠른 재생이 더 중요하므로 UDP 사용.
3. VoIP(인터넷 전화, 화상회의)
   • 대화 중 일부 데이터가 손실되더라도 속도가 중요하여 UDP 사용.

 

5. TCP와 UDP 언제 사용해야 할까?

사용 목적추천 프로토콜이유

정확한 데이터 전송	TCP	데이터가 손상되면 안 되는 경우 (파일 다운로드, 이메일 등)
빠른 응답 속도 필요	UDP	약간의 데이터 손실이 있어도 실시간 처리가 중요한 경우 (게임, 스트리밍 등)

이해 포인트:

• 데이터의 정확성이 중요하다면 TCP

 

6. TCP와 UDP 개념을 그림으로 표현

아래 그림은 TCP와 UDP의 동작 방식을 쉽게 이해할 수 있도록 시각화한 것입니다.

TCP 데이터 전송 과정

 

[클라이언트]                 -- SYN -->                   [서버]

[서버]                        -- SYN-ACK -->              [클라이언트]

[클라이언트]                  -- ACK -->                  [서버]

[서버]                    -- 데이터 전송 시작 -->       [클라이언트]

[클라이언트]        -- 데이터 확인 (ACK) -->      [서버]

 

UDP 데이터 전송 과정

[클라이언트]    -- 데이터 전송 -->    [서버]

 

 

 

7. 결론: TCP와 UDP는 각각의 목적에 맞게 사용해야 한다

• TCP는 신뢰성이 중요할 때 사용 (웹사이트, 이메일, 파일 다운로드 등)
• UDP는 빠른 속도가 필요한 경우 사용 (게임, 스트리밍, VoIP 등)
• TCP는 패킷이 손실되면 재전송하지만, UDP는 손실된 패킷을 무시하고 계속 진행
• 사용 환경과 필요에 따라 적절한 프로토콜을 선택하는 것이 중요