TCP

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TCP 통신이란?

"전송제어 프로토콜(Transmission Control Protocol)"
네트워크 통신에서 신뢰성 있는 데이터를 제공하는 연결방식.

TCP 서비스는 송신자와 수신자 모두 소켓이라고 부르는 종단점을 생성하고 연결하려는 사용자가 TCP 3-way handshake 과정을 통해 연결 상태를 확인한다.

모든 TCP 연결은 점대점(Point to Poing) 방식으로 양방향에서 동시, 한 번에 하나의 송신자와 수신자 간의 통신이 가능하다.

따라서 TCP는 멀티캐스트, 브로드캐스팅을 지원하지 않는다.

또한 TCP는 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위해 여러 제어 매커니즘을 사용한다.

TCP 제어 매커니즘

흐름제어(Flow Control)

• 흐름 제어는 송신자/수신자의 간의 데이터 처리 속도 차이를 해결하기 위한 기법
• 흐름 제어(Flow Control)은 수신자가 패킷을 지나치게 많이 받지 않도로고 조절
• 기본 개념은 수신자가 송신자에게 현재 자신의 상태를 피드백 한다는 점

수신측이 송신측보다 데이터 처리 속도가 빠르면 문제 없지만, 송신측이 속도가 빠를 경우 문제가 생긴다.

수신측에 제한된 저장 용량을 초과한 이후에 도착하는 데이터는 손실 될 가능성이 있다.

송신 측의 데이터 전송량을 수신측에 따라 조절해야 한다.

혼잡제어 : 송신측 데이터 전달과 네트워크 데이터 처리속도 간의 차이를 해결하기 위한 기법

해결방법

• Stop and Wait : 매번 전송한 패킷에 대해 확인 응답을 받아야만 그 다음 패킷을 전송하는 방법.
• Sliding Window
  • 수신측에서 설정한 윈도우 크기만큼 송신측에서 확인없이 세그먼트를 전송할 수 있게 하여 데이터 흐름을 동적으로 조절하는 제어기법
  • 목적 : 전송을 되었지만, acked를 받지 못한 byte의 숫자를 파악하기 위해 사용되는 프로토콜.
    LastByteSent - LastByteAcked <= ReceivecWindowAdvertised

    (마지막에 보낸 바이트 - 마지막에 확인된 바이트 <= 남아있는 공간) ==
    (현재 공중에 떠 있는 패킷 수 <= sliding wndow)

  • 동작 방식 : 먼저 윈도우에 포함되는 모든 패킷을 전송하고, 그 패킷들의 전달이 확인되는대로 이 윈도우를 옆으로 옮김으로써 그 다음 패킷들으 전송.
  • Windiw : TCP/IP를 사용하는 모든 호스트들은 송수신을 위해 2개의 Window를 가지고 있다.
    호스트들은 실제 데이터를 보내기 전 3-way handshake를 통해 수신 호스트의 수신 윈도우 사이즈에 자신의 윈도우 사이즈를 맞추게 된다.

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혼잡제어 (Congetion Control)

송신측의 데이터는 지역망이나 인터넷으로 연결된 대형 네트워클를 통해 저장된다.
만약 한 라우터에 데이터가 몰릴경우, 자신에게 온 데이터를 모두 처리할 수 없게 된다.

이럴 경우, 호스트들은 또 다시 재전송을 하게 되고 혼잡만 가중시켜 오버플로우나 데이터 손실을 발생시킨다.
따라서 네트워크 혼잡을 피하기 위해 송신측에서 보내는 데이터의 전송 속도를 강제로 줄이게 되는데 이러한 작업을 혼잡제어라고 한다.

흐름제어는 송수신 측 사이의 전송속도를 다루는데 반해, 혼잡제어는 호스트와 라우터를 포함한 보다 넓은 관점에서 전송 문제를 다룬다.