주목!
TCP, UDP의 특성을 파악하고 상황에 따라 적절한 프로토콜을 사용할 수 있다
TCP, UDP의 헤더에 대해 파악하고 성는 개선에 이용할 수 있다
Transport Layer
end point간 신뢰성있는 데이터 전송을 담당하는 계층
*신뢰성 : 데이터 순차적, 안정적인 전달
*전송 : 포트 번호에 해당하는 프로세스에 데이터를 전달
if? 전송계층이 없다면
- 데이터 순차 전송 X : 123 -> 231
- 흐름문제(송수신자 간의 데이터 처리 속도 차이) : 수신자가 처리할수 있는 데이터량을 초과
-혼잡 문제(네트워크의 데이터 처리 속도) : 네트워크가 혼잡 할때
-> 데이터의 손실 방생
TCP(Transmission Control Protocol)
신뢰성 있는 데이터 통신을 가능하나게 해주는 프로토콜
특징 : Connection 연결 (3 way- handshake) - 양방향 통신
데이터 순차 전송을 보장
Flow Control(흐름 제어)
Congestion Control(혼잡 제어)
Error Detection(오류 감지)
세그먼트(Segment) - TCP 프로토콜의 PDU
3-way handshake 사용
TCP는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립(establish)
1. A클라이언트는 B서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다. 이때 A클라이언트는 SYN 을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는SYN_SENT 상태가 되는 것이다.
2. B서버는 SYN요청을 받고 A클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN flag 가 설정된 패킷을 발송하고 A가 다시 ACK으로 응답하기를 기다린다. 이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.
3. A클라이언트는 B서버에게 ACK을 보내고 이후로부터는 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 되는것이다. 이때의 B서버 상태가 ESTABLISHED 이다.
위와 같은 방식으로 통신하는것이 신뢰성 있는 연결을 맺어 준다는 TCP의 3 Way handshake 방식이다.
참조 https://sunyzero.tistory.com/198
1. Client가 패킷 송신
2. Server에서 ACK 송신
3. ACK를 수신하지 못하면 재전송
4-Way handshake
세션을 종료하기 위해 수행되는 절차입니다.
1. 클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN플래그를 전송한다.
2. 서버는 일단 확인메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날때까지 기다리는데 이 상태가 TIME_WAIT상태다.
3. 서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN플래그를 전송한다.
4. 클라이언트는 확인했다는 메시지를 보낸다.
"Server에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 Routing 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 FIN패킷보다 늦게 도착하는 상황"
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.
SO_REUSEADDR 옵션을 설정하면 커널이 소켓을 사용하는 중에도 계속해서 사용할 수 있다. 이 옵션은 서버프로그램이 종료된 후에도 커널이 소켓의 포트를 아직 점유 중인 경우에 서버 프로그램을 다시 구동해야 할 때 매우 유용하다.
예를 들어, 연결 종료 단계에서 설명한 바와 같이 연결 종료를 먼저 시작한 쪽은 상대방으로부터 FIN 패킷을 받고, FIN_ACK 패킷을 전송한 후 일정 시간 동안 소켓을 종료하지 않고 커널이 해당 소켓을 점유한다. 즉, 먼저 종료를 시작하는 시스템은 응용 프로그램이 종료되더라도 소켓은 커널에서 일정 시간 동안 점유 중인 상태로 있게 되는 것이다. 이런 경우에 응용 프로그램을 재실행하면 bind 함수를 호출할 때 아직 점유 중인 포트를 연결하려는 시도 때문에 오류가 발생한다. 일정 시간이 지나야 연결이 가능하다.
게임 서버처럼 사용자가 많은 서버에서 버전 업그레이드 때문에 일정 시간 동안 서버를 중단했다가 다시 구동해야 하는 경우에도 이런 문제가 발생한다. 일정 시간 서비스를 할 수 없는 것이다. 이때 SO_REUSEADDR 옵션을 설정하면 커널이 소켓의 포트를 점유 중인 상태에서도 서버 프로그램을 다시 구동할 수 있다.
이 밖에도 두 개 이상의 IP 주소를 갖는 호스트에서 IP 주소별로 서버를 운용할 경우에도 이 옵션을 사용하면 사용 중인 포트에 대해서도 소켓을 성공적으로 주소에 연결(bind)할 수 있다. 멀티캐스팅 응용 프로그램이 동일한 포트를 사용할 때도 이 옵션을 활용한다.
TCP의 장단점
전송의 신뢰성 보장 But! 매번 Connection을 연결해서 시간 손실 발생, 패킷을 조금만 손실해도 재전송
UDP(User Datagram Protocol)
Tcp보다 신뢰성이 떨어지지만 전송 속도가 일반적으로 빠른 프로토콜
(순차 전송 x, 흐름 제어 x, 혼잡 제어)
Connectionless
Error Detection
비교적 데이터의 신뢰성이 중요하지 않을때 사용
www.youtube.com/watch?v=ikDVGYp5dhg&list=PLgXGHBqgT2TvpJ_p9L_yZKPifgdBOzdVH&index=89
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