: 이 과정을 통해 TCP 프로토콜의 송 수신자 모두 준비가 되었다는 것을 보장한다. UDP와 다르게 TCP 통신에서는 장치 사이에서 연결을 보장하고 명확한 전송을 하기 위해 conn을 맺고 끊을 때 3-way, 4-way handshake를 한다.
3 way handshake
: TCP 연결을 초기화 할 때 사용
- SYN(n): 클라이언트가 서버에게 SYN 를 보낸다. 이 때 시퀀스넘버라는 난수를 생성해 SYN에 붙여서 보낸다.
- 난수를 보내는 이유: 다른 SYN 요청과의 구분
- 보낸 후 client는 SYN_SENT 상태가 됨
- flag: 000010
- ACK(n+1) + SYN(m): 서버가 클라이언트에게 ACK(요청 수락)와 SYN를 보낸다. 마찬가지로 시퀀스 넘버를 붙여서 보낸다.
- 서버는 SYN_RECEIVED 상태가 됨
- flag: 010000
- ACK(m+1): 클라이언트가 ACK를 보내고 ESTABLISHED가 되고, 서버는 받고서 ESTABLISHED가 되며 이후로 데이터가 오간다.
4 way handshake
: TCP 연결을 종료하기 위해 수행하는 절차.
- Client -> Server 방향으로 요청하는 것으로 표현되어있지만, 일반적으로 요청을 보내는 쪽이 Client라고 이해하면 된다. 실제로 지속 커넥션이 아니라면, 웹서버 입장에서는 사용자의 요청 메시지에 대한 응답을 다 보내고나서 커넥션을 닫는다고 한다.
- FIN: 클라이언트가 연결 종료 메시지 FIN플래그를 보낸다.
- flag: 000001
- ACK: 서버가 확인메시지를 보낸다. CLOSE-WAIT 상태
- FIN: 서버가 통신 끝났다는 메시지인 클라이언트에게 FIN플래그를 보낸다.
- ACK: 클라이언트가 ACK를 보낸다.
- 클라이언트는 TIME_WAIT 상태가 되고, 2MSL동안 기다리게 된다.
지연으로 패킷이 FIN보다 늦어지는 상황
- 세션 종료 후 전송되는 패킷은 drop, 데이터 유실 됨.
- TIME-WAIT 상태: 이러한 상황에 대비해 client는 FIN을 수신하더라도 세션을 남겨놓고 패킷을 기다림. 이 때, 일반적으로 2 MSL(double maximum segment lifetime)동안 기다린다.
MSL
: TCP 세그먼트가 internetwork(네트워크들이 연결된 상태의 네트워크)에서 살아있을 수 있는 시간.
1
2
3
// linux 체계에서 아래와같이 확인 가능
sysctl net.ipv4.tcp_fin_timeout
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout
- RFC 명세에선 MSL값은 2분이 디폴트로 나온다. 리눅스 설정값을 보니 1분이 디폴트이다. 2 * MSL 기준으로 보통 2~4 분으로 많이 설정하는 것 같다.
- 두배인 이유는 패킷 손실 시 회복을 보내는 시간까지 고려. 예상치 못하게 네트워크 트래픽이 많은 경우 최악의 케이스로 MSL이 발생한다고 한다면 재요청 패킷 또한 MSL까지 발생할 수 있을것이라고 판단
연결 끊는 상황에서 3 way 아닌 4 way로 구성하는 이유
: Client 데이터 전송이 끝났어도 Server쪽에서 아직 보낼 데이터가 남아있을 수 있기 때문에이다. 따라서, 받은 FIN에 대한 ACK만 보내고, 보낼 것이 있으면 다 보내고 난 후 서버도 FIN을 보낸다.
시퀀스넘버를 난수로 날리는 이유
: Port를 통해 연결하고 데이터를 교환하고 다시 끊고 나서, 시간이 지나고서 같은 포트를 다시 또 사용한다. 따라서, 과거에 사용된 포트번호 쌍을 사용할 가능성이 존재하기 때문에, 과거의 SYN을 현재의 SYN으로 인식할 수 있다.(오해가 생길 수 있다) ACK의 난수는 해당 응답의 요청이었던(SYN) 시퀀스넘버의 +1
Reference)
코딩 인터뷰 완전분석
http://www.tcpipguide.com
https://mindnet.tistory.com/entry/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%EC%89%BD%EA%B2%8C-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0-22%ED%8E%B8-TCP-3-WayHandshake-4-WayHandshake
https://github.com/WeareSoft/tech-interview/blob/master/contents/network.md#tcp%EC%9D%98-3-way-handshake%EC%99%80-4-way-handshake