[컴퓨터네트워크] TCP의 3-way/4-way handshake

3-way handshake

TCP 통신을 이용하여 데이터를 전송하기 위해 네트워크 연결을 설정(Connection Establish)하는 과정
양 쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장하고, 실제로 데이터 전달이 시작하기 전에 한 쪽에서 다른 쪽이 준비되었다는 것을 알 수 있도록 한다.
즉, TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신을 하는 응용 프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저 정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정을 의미한다.

A 프로세스(Client)가 B 프로세스(Server)에 연결을 요청

1) A → B: SYN

접속 요청 프로세스 A가 연결 요청 메시지 전송(SYN)
송신자가 최초로 데이터를 전송할 때 Sequence Number를 임의의 랜덤 숫자로 지정하고, SYN 플래그 비트를 1로 설정한 세그먼트를 전송한다.
PORT 상태 - B: LISTEN, A: CLOSED

2) B → A: SYN + ACK

3) A → B: ACK

4-way handshake

A 프로세스(Client)가 B 프로세스(Server)에 연결 해제를 요청

1) A → B: FIN

2) B → A: ACK

프로세스 B는 일단 확인 메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날 때까지 기다린다.(이 상태가 TIME_WAIT 상태)
수신자는 Acknowledgement Number 필드를 (Sequence Number + 1)로 지정하고, ACK 플래그 비트를 1로 설정한 세그먼트를 전송한다.
그리고 자신이 전송할 데이터가 남아있다면 이어서 계속 전송한다.

3) B → A: FIN

4) A → B: ACK

포트(PORT) 상태 정보

플래그 정보

TCP Header에는 CONTROL BIT(플래그비트, 6bit)가 존재하며, 각각의 bit는 "URG-ACK-PSH-RST-SYN-FIN"의 의미를 가진다.
- 즉, 해당 위치의 bit가 1이면 해당 패킷이 어떠한 내용을 담고 있는 패킷인지를 나타낸다.
SYN(Synchrosize Sequence Number) / 000010
- 연결 설정. Sequence Number를 랜덤으로 설정하여 세션을 연결하는데 사용하며, 초기에 Sequence Number를 전송한다.
ACK(Acknowledgement) / 010000
- 응답 확인. 패킷을 받았다는 것을 의미한다.
- Acknowledgement Number 필드가 유효한지를 나타낸다.
- 양단 프로세스가 쉬지 않고 데이터를 전송한다고 가정하면 최초 연결 설정 과정에서 전송되는 첫 번째 세그먼트를 제외한 모든 세그먼트의 ACK 비트는 1로 지정된다고 생각할 수 있다.
FIN(Finish) / 000001
- 연결 해제. 세션 연결을 종료시킬 때 사용되며, 더 이상 전송할 데이터가 없음을 의미한다.

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