TCP 3 way handshake & 4 way handshake

📖TCP

📖TCP 동작 과정

• TCP는 신뢰성을 보장하기 위한 연결 설정/해제 과정이 필요 → handshake 과정

📖3 way handshake

TCP 통신에서 데이터를 전송하기 위해 네트워크 연결을 설정하는 과정

• 양쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장

📎3 way handshake 과정

1. client는 server에 연결을 요청하는 SYN 패킷을 전송

• SYN 패킷 : 시퀀스 넘버+SYN 플래그
• client는 SYN/ACK 을 기다리는 SYN_SENT 상태가 됨

2. server는 SYN 요청을 받고 client에 요청을 수락하는 ACK 패킷을 전송

• ACK 패킷 : 시퀀스 넘버+ACK 넘버+SYN+ACK 플래그
• server는 SYN_RECEIVED 상태가 됨

3. client가 server에게 ACK을 전송

• server는 ESTABLISHED 상태가 됨

4. 연결 성공

📖데이터 교환 과정

서로에게 데이터를 잘 받았다는 사실을 알리기 위한 ACK 넘버를 전송 이 때, 각자 상대방으로부터 받은 시퀀스 넘버에 1을 더해 전송 → 이 값을 이용해 데이터 손실 파악 가능

1. client에서 server로 데이터 전송

• 데이터 : 시퀀스 넘버+ACK 플래그

2. server에서 client로 데이터 전송

• 데이터 : 시퀀스 넘버+ACK 넘버+ACK 플래그

📖4 way handshake

TCP 통신에서 네트워크 연결을 종료하는 과정

• 일방적으로 연결을 종료하게 된다면, 상대는 연결이 지속되고 있는지 연결이 끊어졌는지를 알 방법이 없기 때문에 필수적인 과정

📎4 way handshake 과정

1. client가 server에 연결을 종료하겠다는 FIN 패킷을 전송

• client는 FIN_WAIT_1 상태가 됨

2. server는 일단 확인메세지를 보내고 자신의 통신이 끝날 때까지 기다림

• server는 CLOSE_WAIT 상태가 됨
• client가 패킷을 받는다면 FIN_WAIT_2 상태가 됨

3. 연결을 종료할 준비가 되면, 연결 종료를 위한 준비가 되었음을 알리기 위해 client에게 FIN 패킷을 전송

• server는 ESTABLISHED 상태가 됨

4. client가 server에게 확인했다는 메세지 보냄

• client는 TIME_WAIT 상태가 됨
• server가 패킷을 받는다면 CLOSED 상태가 됨

5. 연결 종료

• client는 어느 정도의 시간을 대기 한 후(TIME_WAIT) client와 server의 모든 자원의 연결이 해제됨

FIN 패킷보다 늦게 데이터가 도착하는 상황이 발생한다면?

client는 이를 대비하기 위해 FIN 패킷을 수신하더라도 일정시간동안 세션을 남겨놓음

이 과정을 TIME_WAIT이라고 함

🔖 데이터가 늦게 도착하는 상황

• Routing 지연
• 패킷 유실로 인한 재전송