[Network] TCP 프로토콜

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inu 2021. 4. 7. 01:53

TCP 프로토콜

연결지향성
전송 제어 프로토콜 (Transmission Control Protocol, TCP)
인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간 통신을 안정적으로, 순서대로, 에러없이 교환할 수 있음. (패킷 내용으로 이를 확인할 수 있기 때문)
이러한 TCP의 안정성을 필요로 하지 않을 때 UDP를 사용하는 것.
TCP는 UDP보다 안정성을 보장하는 만큼 속도가 느리다는 단점이 있다.
3Way Hnadshake : 클라이언트가 서버에게 요청 패킷을 보내고(SYN), 서버는 클라이언트의 요청을 받아들이는 패킷을 보내며(SYN+ACK), 최종적으로 클라이언트가 이를 수락하는 패킷까지 보내는(ACK) 총체의 과정. 연결 수립을 위한 과정이다. (cf. 최근엔 최적화가 되어서 클라이언트 ACK와 동시에 데이터를 보내기도 한다.)
TCP의 연결은 어디까지나 '논리적 연결'을 의미할뿐, 둘 간의 완전연결(전용연결)을 보장하는 것은 아님에 유의하자.

TCP가 통신하면서 상대방에게 어떤 신호를 전달하는 것인지 플래그를 통해 알려준다.
C E U A P R S F 가 있는데 이 중 U A P R S F가 주로 사용된다.
C(CWR) : 송신자가 자신의 윈도우 사이즈를 줄인다.
E(ECE) : 혼잡 감지 시 수신자가 ECE를 설정하여 송신자에게 알림.
U(URG) : Urgent Point 필드와 함께 사용되고 플래그 설정 시 TCP는 해당 세그먼트를 전송 큐의 제일 앞으로 보낸다. (긴급한 데이터로 인식)
A(ACK) : SYN에 대한 확인의 의미이다. (그외 3Way-Handshacking에서의 SYN과 reset을 제외하고 모든 세그먼트에 ACK가 설정됨.)
P(PSH) : 일반적으로 모든 데이터를 전송하고 마지막에 보내는 신호, 수신측은 데이터를 즉시 전송하라는 의미.
R(RST) : 송신자가 유효하지 않은 연결을 시도할 때 거부하는데 이용되고 또한 통신의 연결 및 종료를 정상적으로 할 수 없을때 사용하여 리셋한다.
S(SYN) : 통신 시작 시 연결을 요청하고 ISN(클라이언트가 최초로 설정하는 SEQ번호)을 교환한다.
F(FIN) : 데이터 전송을 종료한다.

기본적으로 3Way Hnadshake를 통해 통신을 수립한다.
3Way Handshake에서는 SEQ번호가 최초엔 랜덤값이고 이후엔 받은 ACK번호와 같아진다. ACK번호는 최초엔 0이고 이후엔 받은 SEQ번호+1이 된다.
3Way Handshake로 통신수립이 끝나면 페이로드(실질적 데이터)를 포함해 패킷을 주고받게 되는데, 이 때 SEQ번호와 ACK번호의 일정한 규칙이 존재한다.
1. 보낼 쪽에서 다시 보낼 때는 SEQ번호와 ACK번호가 그대로 이다.
2. 받는 쪽에서 SEQ번호는 받은 ACK번호가 된다.
3. 받는 쪽에서 ACK번호는 받은 SEQ번호 + 데이터 크기가 된다.