TCP란?
TCP (Transmission Control Protocol)이란
인터넷상에서 데이터를 메세지의 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜로서 애플리케이션에게 신뢰적
이고 연결지향성 서비스를 제공한다.
일반적으로 TCP와 IP는 함께 사용되며 IP는 배달을, TCP는 패킷의 추적 및 관리를 하게 됩니다.
신뢰적인 전송을 보장하기에 hanshaking하고 데이터의 흐름제어와 혼잡제어를 수행합니다. 하지만 이러한 기능으로 인해 TCP의 속도는 느립니다.
- TCP 특징
- 3-way handshaking과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제한다.
- 흐름 제어 및 혼잡 제어.
- 가상 회선을 만들어 높은 신뢰성을 보장한다.
TCP 3 way handshake?
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클라이언트는 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다.
이때 A클라이언트는 SYN 을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는SYN_SENT 상태 -
서버는 SYN요청을 받고 A클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN flag 가 설정된 패킷을 발송하고 A가 다시 ACK으로 응답하기를 기다린다.
이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태 -
클라이언트는 서버에게 ACK을 보내고 이후로부터는 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 되는것이다.
이때의 서버 상태가 ESTABLISHED 이다.
SYN (synchronize sequence numbers) - 연결 확인을 위해 보내는 무작위의 숫자값
ACK (acknowledgements) - Client 혹은 Server로부터 받은 SYN에 1을 더해 SYN을 잘 받았다는 ACK
ISN (Initial sequence numbers) - Client와 Server가 각각 처음으로 생성한 SYN
- SYN의 값에 무작위 수를 사용하는 이유?
Connection을 맺을 때 사용하는 포트는 유한 범위 내에서 사용하고 시간이 지남에 따라 재사용된다.
따라서 두 통신 호스트가 과거에 사용된 포트 번호 쌍을 사용할 가능성이 존재한다.
서버 측에서 패킷의 SYN을 보고 패킷을 구분하게 되는데 난수가 아닌 순차적인 숫자가 전송된다면 이전의 connection으로부터 오는 패킷으로 인식할 수 있어 이러한 문제 발생 가능성을 줄이기 위해 ISN을 무작위 난수로 사용하는 것이다.
TCP 4 way handshake?
3 way handshake와 반대로 가상 회선 연결을 해제할 때 주고 받는 확인작업이다. 이 역시 4번의 확인과정을 거친다고 하여 4 way handshake라고 부른다.
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클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN플래그를 전송한다.
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서버는 일단 확인메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날때까지 기다리는데 이 상태가 TIME_WAIT상태다.
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서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN플래그를 전송한다.
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클라이언트는 확인했다는 메시지를 보낸다.
그런데 만약 "Server에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 Routing 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 FIN패킷보다 늦게 도착하는 상황"이 발생한다면,
Client에서 세션을 종료시킨 후 뒤늦게 도착하는 패킷이 있다면 이 패킷은 Drop되고 데이터는 유실될 것입니다.
이러한 현상에 대비하여 Client는 Server로부터 FIN을 수신하더라도 일정시간(디폴트 240초) 동안 세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는 과정을 거치게 되는데 이 과정을 "TIME_WAIT" 라고 합니다.
출처: [조무래기 코딩] https://seongonion.tistory.com/74
출처: [Mind Net] https://mindnet.tistory.com/entry/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%EC%89%BD%EA%B2%8C-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0-22%ED%8E%B8-TCP-3-WayHandshake-4-WayHandshake
