TCP란? (Transmission Control Protocol)
TCP란 인터넷 상에서 데이터를 메시지 형태로 보내기 위해 IP와 함께 사용하는 프로토콜을 말한다.
TCP는 애플리케이션에게 신뢰적이고 연결지향성 서비스를 제공한다.
즉, 서버와 클라이언트 간에 데이터를 신뢰성있게 전달하기 위해 만들어진 프로토콜이다.
그리고 TCP는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립(establish)하기 위해 3-Way Handshake를 사용한다.
TCP 3 Way handshake
통신을 시작하거나 데이터를 전송하기 전에 정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정(연결)을 의미한다.
Client > Server : TCP SYN
Server > Client : TCP SYN ACK
Client > Server : TCP ACK
여기서 SYN은 'synchronize sequence numbers', 그리고 ACK는'acknowledgment' 의 약자이다.
이러한 절차는 TCP 접속을 성공적으로 성립하기 위하여 반드시 필요하다.
- SYN
A클라이언트가 B서버에 연결 요청을 보내기 위해 SYN 패킷을 전송한다.
이 패킷에는 클라이언트가 사용할 초기 시퀀스 번호가 포함되어 있다
이때 A클라이언트는 SYN 을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는SYN_SENT 상태가 되는 것이다. - SYN-ACK
B서버는 A클라이언트의 SYN 요청을 받고, 연결을 수락한다는 의미로 SYN-ACK 패킷을 보낸다.
이 패킷에는 서버가 사용할 초기 시퀀스 번호와 클라이언트의 시퀀스 번호에 1을 더한 값이 포함된다
이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다. - ACK
마지막으로 A클라이언트는 B서버에게 ACK를 보내서 연결 요청에 대한 응답을 한다.
이후부터 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 된다.
이 ACK 패킷에는 서버의 초기 시퀀스 번호에 1을 더한 값이 포함된다.
이때의 B서버 상태가 ESTABLISHED 이다. - 데이터 전송 시작
→ 이러한 과정을 통해 클라이언트와 서버는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 TCP연결을 설정하고 통신을 시작한다
4-Way Handshake
3-Way Handshake는 TCP의 연결을 초기화 할 때 사용한다면,
4-Way Handshake는 세션을 종료하기 위해 수행되는 절차이다.
- 클라이언트 FIN 플래그
A클라이언트가 B서버에 연결을 종료하겠다는 FIN 플래그를 전송한다. - ACK
B서버는 A클라이언트에게 ACK(확인메시지)를 보내고, 자신의 통신이 끝날 때까지 기다린다.
이때 B서버는 TIME_WAIT 상태가 된다. - 서버 FIN 플래그
B서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료됐다고 A클라이언트에게 FIN 플래그를 전송한다. - ACK
→ A클라이언트는 B서버에 확인했다는 메시지(ACK)를 보낸다.
만약 B서버에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 라우팅 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송으로 인해 FIN 패킷보다 늦게 도착한다면? 뒤늦게 도착한 패킷은 유실되어 데이터 손실 발생
⇒ 이런 상황에 대비해 A클라이언트는 B서버로부터 FIN을 수신해도 일정시간(디폴트 240초)동안
세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는데 이 과정을 TIME_WAIT라고 한다.
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