UDP와 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트 알아보기

UDP는 TCP/IP 프로토콜에서 TCP와 함께 4 계층의 주요 프로토콜 중 하나입니다. 간단한 데이터그램 전달 계층 프로토콜로 전송방식이 단순하고 서비스의 신뢰성이 낮고 데이터그램의 도착 순서가 바뀌며, 때로는 누락되기도 합니다. 그러나 빠른 처리와 실시간 전송에 적합하여 실시간 음성, 방송 서비스에 적용되는 프로토콜 중 하나입니다. UDP는 IP 프로토콜 ㅂ번호 17번을 사용하며, 대표적인 서비스로는 TFTP, SNMP 등이 있습니다. 오늘은 UDP와 더불어 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트는 어떤 특징이 있는지 한 번 알아보겠습니다.

 

UDP와 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트

UDP 헤더구조

UDP 헤더 구조는 아래의 양상을 띕니다.

0~15	16~31
Source Port	Destination Port
UDP Length	Checksum

UDP 특징

8바이트로 포트번호와 최소한의 에러 체크만 하는 매우 단순한 프로토콜이며 신뢰성이 낮습니다. 또한, 목적지와 연결 설정이 없으므로 비연결성 서비스를 띕니다. 또한, TCP와 달리 Sequence/ACK 번호와 윈도우 사이즈가 없어서 순서제어와 흐름제어가 불가능합니다. 마지막으로 연결설정 및 제어 기능이 빠지는 대신 빠른 처리가 가능하며, 실시간성을 요구하는 서비스에 적합합니다.

TCP/UDP 비교

구분	TCP	UDP
연결설정	연결기반(3웨이 핸드쉐이킹)	비연결기반(단방향전송)
헤더길이	20바이트(옵션 제외)	8바이트
데이터손실	없음	있음
순서/흐름제어	있음	없음
주요특징	신뢰성	실시간, 빠른처리

유니캐스트

유니캐스트는 정보를 전송하기 위한 프레임에 자신의 MAC 주소와 목적지의 MAC 주소를 첨부하여 전송하는 방식을 말합니다. 어떤 시스템이 유니캐스트 방식으로 데이터를 전송하게 되면 같은 네트워크에 있는 모든 시스템들은 MAC 주소를 받아서 자신의 MAC 주소와 비교 후에 자신의 MAC 주소와 같지 않다면 MAC 주소를 버리고, 같다면 프레임을 받아서 처리하게 됩니다. 유니캐스트 방식은 가장 많이 사용하는 방식으로 한 개의 목적지 MAC 주소를 사용하고 CPU 성능에 문제를 주지 않는 방식입니다.

멀티캐스트

멀티캐스트는 네트워크에 연결되어 있는 시스템 중 일부분에게만 정보를 전송할 수 있는 것으로 특정 그룹에 속해있는 시스템에게만 한 번에 정보를 전송할 수 있는 방법을 말합니다. 멀티캐스트는 라우터가 멀티캐스트를 지원해야만 사용 가능하다는 단점이 있습니다.

브로드캐스트

브로드캐스트 방식은 로컬 네트워크에 연결되어 있는 모든 시스템에게 프레임을 보내는 방식을 말합니다. 브로드캐스트 방식의 경우 주소가 미리 정해져 있고, 이 주소가 오면 모든 시스템은 패킷을 자신의 CPU로 전송하고 CPU가 패킷을 처리하는 방식입니다. 모든 시스템에게 패킷이 전송되므로 트래픽이 증가하고 CPU도 패킷을 처리해야 하므로 성능에 저하가 생기게 됩니다. 브로드캐스트 방식은 통신하고자 하는 시스템의 MAC 주소를 알지 못하는 경우 네트워크에 있는 모든 시스템에게 알리는 경우 라우터끼리 정보를 교환하거나 새로운 라우터를 찾는 경우 등에 이용이 됩니다. 한 번에 처리하는 것이 아니기 때문에 주기적으로 발생합니다.

요약

여기까지 UDP와 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트에 대해 알아보았습니다. 지난 시간에 말했듯이 TCP와 UDP 프로토콜의 차이 및 특성은 반드시 짚고 넘어가야 하는 부분이며 추가로 유니캐스트와 멀티캐스트, 브로드캐스트 등의 부분까지 알아두시면 네트워크 보안 관련된 프로토콜에 대한 내용을 학습하는데 많은 도움이 되실 거라 생각됩니다.