네트워크 면접 퀴즈

TCP 는 연결형이고 UDP 는 비연결형입니다. 그 차이에서 신뢰성(순서 보장, 재전송)이 갈립니다.

TCP vs UDP

핵심 비교

프로토콜 선택 기준

무엇을 대신해 주느냐의 차이

둘의 차이는 속도가 아니라 누가 뒤처리를 하느냐입니다.

그래서 UDP 가 빠른 것이 아니라 안 해 주는 것입니다. 같은 보장이 필요하면 직접 만들어야 하고, 그러면 TCP 와 비슷해집니다.

그래도 UDP 를 고르는 이유

다시 보내는 것이 도움이 안 되는 데이터가 있습니다.

지나간 목소리를 1초 뒤에 다시 받아도 쓸 데가 없다
지금 위치를 다시 받아도 이미 옛 위치다

이때는 잃어버린 것을 포기하고 다음 것을 받는 쪽이 낫습니다. 막힘 없이 흐르는 것이 빠짐없이 오는 것보다 중요할 때 UDP 를 고릅니다. 그 판단이 서비스의 성격에서 나옵니다.

실무 서비스별 프로토콜

연결을 맺으며 양쪽이 순서 번호(sequence number)를 교환합니다. 이 번호가 있어야 유실과 중복과 순서 뒤바뀜을 판별할 수 있습니다. 3단계인 이유도 양쪽 번호를 서로 확인해야 하기 때문입니다.

TCP 3-way Handshake

연결 수립 과정

Client              Server
  |                   |
  |--- SYN --------→ |  1. 연결 요청
  |                   |
  | ←-- SYN+ACK ---- |  2. 요청 수락 + 역요청
  |                   |
  |--- ACK --------→ |  3. 확인 응답
  |                   |
  |   연결 수립 완료   |

각 단계 역할

4-way Handshake (연결 해제)

Client              Server
  |--- FIN --------→ |  1. 종료 요청
  | ←-- ACK -------- |  2. 확인
  | ←-- FIN -------- |  3. 서버도 종료 요청
  |--- ACK --------→ |  4. 최종 확인

실무 포인트

• TIME_WAIT: 4-way 후 2MSL 동안 대기 (지연 패킷 처리)
• SYN Flood 공격: 1단계만 반복 → 서버 리소스 소진
• 대응: SYN Cookie, 방화벽 Rate Limiting

흐름 제어는 수신 윈도우로 받는 쪽을 보호하고, 혼잡 제어는 혼잡 윈도우로 네트워크를 보호합니다. 실제 전송량은 두 값 중 작은 쪽입니다.

TCP 흐름 제어 (Flow Control)

수신자가 처리할 수 있는 속도에 맞춰 송신자가 전송 속도를 조절하는 메커니즘

왜 필요한가?

[송신자] ── 1Gbps ──→ [수신자: 100Mbps]
                        → 버퍼 오버플로우!
                        → 패킷 유실!

수신자의 처리 능력을 초과하면 패킷 유실 → 재전송 → 성능 저하.

슬라이딩 윈도우

수신 윈도우(rwnd) = 수신 버퍼 여유 공간

[수신자] → ACK + rwnd=4000
  "4000바이트까지 받을 수 있어"

[수신자] → ACK + rwnd=1000
  "버퍼 거의 찼어, 1000만 보내"

[수신자] → ACK + rwnd=0
  "멈춰! 버퍼 꽉 찼어"

흐름 제어 vs 혼잡 제어

실제 전송 윈도우 = min(rwnd, cwnd)

혼잡 제어 알고리즘

cwnd
  ^
  |       /\
  |      /  \ 타임아웃!
  |     /    \__
  |    /         \/\
  |   / Slow      
  |  /  Start     
  +------------------→ 시간
  [지수증가] [선형증가] [절반복구]

1. Slow Start: 1 → 2 → 4 → 8 (지수 증가)
2. 혼잡 회피: 임계값 후 선형 증가
3. 빠른 재전송: 3 중복 ACK → 즉시 재전송
4. 빠른 복구: cwnd 절반 → 선형 증가

실무 연결