컴퓨터 네트워크 - Transport Network

전송 계층( Transport Layer )
。애플리케이션 계층의 Message를 Client Process와 Server Process간 전달 역할의 프로토콜( TCP/UDP )을 포함하는 계층
▶ Process-to-Process

。전송계층 PDU : 세그먼트

。송 수신자 간 데이터 전송을 관리 및 신뢰성과 정확성을 보장

。Host와 Host간 실제 전달은 네트워크 계층에서 수행
▶ 목적지 Host의 전송 계층으로 Segment를 전달하기위해 출발지 Host의 TCP or UDP는 Segment와 목적지 주소를 네트워크 계층으로 전달


전송 계층 특징

• IP주소를 기반으로 네트워크 계층을 통해 성립된 통신 위에서 실질적인 활용을 위한 다양한 기능을 정의
  。세그먼트의 순서보장, 에러처리 등
  
  
• 단일 IP 주소를 가지는 Host에서 구동중인 여러 프로세스들에게 패킷을 전달하기위해 포트 기반 분할을 수행

세그먼트 ( Segment )
。TCP / UDP의 데이터 전송 단위

。어플리케이션 계층으로부터 전달된 Message( $M$ )를 전송 계층에서 캡슐화를 통해 전송 계층 헤더( $H_t$ )를 부착하여 Segment ( $H_tM$ )를 생성
▶ 전송 계층 헤더 : 수신 측 전송 계층에서 포트번호 등의 사용될 정보를 포함

TCP 세그먼트 구성

▶ 이후 네트워크 계층으로 전송 시 해당 내용들을 모두 포함하여 IP 패킷( = IP 데이터그램)으로 캡슐화 후 전송

• 포트 :
  。송 / 수신 Host의 포트번호를 모두 포함
  
  
• Sequence / Acknowledgement Number ( SYN / ACK ) :
  。통신 주체끼리 데이터를 주고 받았는지 확인하는 용도
  ▶ 송신 Host에서 수신 Host로 IP 패킷 전송 시 수신 Host에서 송신 Host로 수신했다는 Acknowledgement를 전송하여 IP 패킷의 손실을 방지
  
  。 TCP는 SYN / ACK를 활용하여 3-way handshaking / 4-way handshaking방법을 사용하여 장치간 TCP 연결을 성립 및 종료

  • SYN ( SYNchronize sequence numbers ) :
    연결확인을 위해 전송하는 무작위 숫자값의 플래그 패킷
    ▶ 클라이언트 SYN 패킷 : ISNc
    ▶ 서버 SYN 패킷 : ISNs
    
    
  • ACK ( ACKnowledgements sequence numbers ) :
    상대 Host로부터 수신한 SYN에 1d라는 키워드를 추가한 플래그 패킷
    ▶ ACK = ISNc + 1
    ▶ 잘 수신했다는 표시용도
    
    
  • ISN( Initial Sequence Numbers ) :
    클라이언트와 서버가 각각 처음으로 생성한 SYN
    ▶ ISNs : server_isn
    ▶ ISNc : client_isn

• 
  
  
• Flags :
  。Segment의 목적 ( ex. ACK, SYN, FIN )
  
  
• Window Size :
  。세그먼트를 만든 주체가 얼마나 많은 데이터를 받을지 전달
  
  
• Urgent Pointer :
  。세그먼트의 처리 중요도를 설정
  ▶ Urgent Pointer를 통해 수신된 다량의 세그먼트 중 가장 우선권을 가져서 처리됨.
  
  
• 일반적인 데이터

UDP 세그먼트 구성

。TCP 세그먼트에 비해 더욱 간단하여 용량적으로 더 효율적임.
▶ UDP 특성인 데이터손실 및 순서오류에 대한 방지책이 없으므로 간단함.
▶ 대용량 스트리밍 서비스 등에 유리

출처
인프런 - AWS 강의