: Transfer Control Protocol / Internet Protocol
프로토콜이란?
: 장치(컴퓨터)간 통신 할 때 그냥 전기 신호가 전달되는 것이 아니라 표준화된 절차, 약속에 따라서 전달됨.
- 보내는 쪽에서는 데이터를 안전하고 정확하게 규격화하는 방법이 필요하고 받는 쪽에서는 정확하게 해석하는 방법이 필요하다.
- OSI 계층에서 전송 계층은 IP에 전달되는 패킷의 오류를 검사하고 재전송 요구 등의 제어를 담당하는데, 여기서 TCP, UDP 두 프로토콜이 있고 두 프로토콜에서 제공하는 서비스가 다르다.
- TCP와 UDP는 별도의 포트 주소 공간을 관리하기 때문에 같은 포트를 사용해도 다른 포트로 간주된다.
| port | description | |
|---|---|---|
| well-known | 0~1023 | IANA에서 정한 포트. 22, 53(dns), 80, 443, |
| registered | 1024~49151 | IANA에 등록되어있는 포트. 3306, 8080 등 |
| dynamic, private | 49152~65535 | 클라이언트쪽의 어플리케이션에 자동적으로 할당되는 포트 번호 |
TCP
- 연결형 서비스: 3 way, 4 way handshake
- UDP보다 느리다.
- 신뢰성이 필요한 전송에 사용
특징
- 흐름 제어: 데이터 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절해 buffer overflow 방지
- Stop and Wait: 전송 패킷에 대한 ack를 받으면 다음 패킷 전송.
- 슬라이딩 윈도우: 수신자가 설정한 window 크기만큼에 대해서는, ack를 받지 않아도 전송을 하도록 한다. window에 포함된 패킷들이 전송되고 ack를 받으면, 그 만큼 윈도우를 slide하는 방식
- window크기는 동적으로 변화 가능하다.
- 혼잡 제어 : 네트워크 내의 패킷 수가 너무 증가하지 않도록 방지.
- 느린 시작: “혼잡 윈도우를 연다.” 처음에는 패킷 하나 전송, ack를 받으면 두개 전송, 네개 전송, …
- AIMD(Additive Increase, multiple decrease): 합 증가, 곱 감소 방식. ack를 받으면 윈도우 크기 1 증가하고, 전송이 실패했다고 판단하면 윈도우 크기 절반으로 줄인다.
- 신뢰성 보장
- 정상적인 상황이라면 ACK값이 연속적으로 전송되어야 함.
- Dupack-based retransmission : ACK 중복 시 패킷 재전송 요청
- Timeout-based retransmission : ACK 수신 못할 시 재전송 요청
- 패킷들에는 순서가 있다. 이 순서를 조립해 완성하면 하나의 데이터가 되고, 이러한 방법으로 데이터를 정확하게 받을 수 있음
- 전이중(Full-Duplex) : 전송은 양방향으로 동시에 일어날 수 있다.
- 점대점(P2P) : 연결은 2개의 엔드포인트가 있다.
- 따라서 multicasting이나 broadcasting 지원 x
TCP 서버의 특징
- 서버 소켓은 연결만을 담당
- server client는 1:1 연결
- 스트림 전송으로 전송 데이터 크기가 무제한
- 패킷 응답 때문에 느리고, CPU소모가 크다
- Streaming에 사용되지 않음
- 손실 시 재요청해 정확한 데이터를 주고받는 것보다 지연되지 않는 stream이 유리하기 때문
c f) 텔넷을 통한 원격 접속 방식에서의 TCP 커넥션
웹 서버는 원격으로 접속한 사용자를 웹 클라이언트로 취급하고 TCP 커넥션을 통해 돌려주는 데이터를 볼 수 있다.
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1 % telnet www.joes-hardware.com 80 2 Trying 128.121.66.211... 3 Connected to joes-hardware.com. 4 Escape character is '^]'. 5 GET /tools.html HTTP/1.1 6 Host: www.joes-hardward.com 7
- line 1: 텔넷은 호스트명을 찾아 80번 포트로 대기중인 joes-hardware 웹 서버에 연결
- line 2~4: 커넥션 수립을 알리는 텔넷의 출력
- line 5~7: 사용자가 직접 HTTP 요청 입력 후 Host 헤더로 전송하고, 한줄 더 띄우면 해당 웹 서버에서 리소스(
/tools.html) 반환
Reference)
HTTP 완벽 가이드
https://github.com/WeareSoft/tech-interview/blob/master/contents/network.md#tcp%EC%9D%98-3-way-handshake%EC%99%80-4-way-handshake
https://velog.io/@hidaehyunlee/%EB%8D%B0%EC%9D%B4%ED%84%B0%EA%B0%80-%EC%A0%84%EB%8B%AC%EB%90%98%EB%8A%94-%EC%9B%90%EB%A6%AC-OSI-7%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EB%AA%A8%EB%8D%B8%EA%B3%BC-TCPIP-%EB%AA%A8%EB%8D%B8
https://mangkyu.tistory.com/15
https://velog.io/@hidaehyunlee/TCP-%EC%99%80-UDP-%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4