[네트워크] 통신의 신뢰성을 뒷받침하는 프로토콜

diveintoo·2024년 3월 14일

그림으로 배우는 네트워크 프로토콜

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📑 본 글은 <그림으로 배우는 네트워크 프로토콜>을 읽고 정리한 글입니다.

전송 계층

포트 번호

데이터 링크 계층 → MAC 주소

네트워크 계층 → IP 주소

전송 계층 → 포트 번호

TCP

TCP 헤더

PDU ⇒ 세그먼트

출발지 / 목적지 포트 번호
- 16비트 필드
- 출발지 포트 번호 = 무작위 결정 값
시퀀스 번호
- TCP segment 데이터 전체에서의 위치를 나타내는 32비트 필트
- 이전 패킷의 시퀀스 번호에 보낸 데이터의 크기를 더한 값
확인 응답 번호
- 다음에 수신할 데이터의 시퀀스 번호를 나타내는 32비트 필드
- 데이터가 누락되지 않았는지 확인 가능 / 순서 정렬 가능
데이터 오프셋
- 헤더 자체의 크기, 4비트 필드
예약
- TCP 확장을 고려한 3비트 필드
제어 플래그
- 연결 상태를 제어하기 위한 9비트 필드
- SYN Flag : 커넥션 설정
- ACK Flag : 확인 응답
- FIN Flag : 커넥션 종료
윈도우 크기
- 수신 가능한 데이터의 크기를 알리기 위한 16비트 필드
체크섬
- TCP segment의 일관성을 확인하기 위한 16비트 필드
- IPv4의 체크섬과 유사
긴급 포인터
- 제어 플래그의 URG == 1 경우 유효함
- 긴급 데이터를 나타내는 시퀀스 번호가 설정된다.
옵션
- 확장 기능 필드
패딩
- TCP 헤더 크기 32비트로 조정

TCP 커넥션 설정: 3-way handshake

SYN : 클라이언트 → 서버
1. SYN 플래그 = 1, 시퀀스 번호 = 임의 초깃값
SYN + ACK : 서버 → 클라이언트
1. SYN 플래그 = ACK 플래그 = 1, 확인 응답 번호 = 수신한 시퀀스 번호 + 1
ACK : 클라이언트 → 서버
1. ACK 플래그 = 1, 시퀀스 번호 = 내가 보낸 시퀀스 + 1, 확인 응답 번호 = 수신한 시퀀스 번호 + 1

데이터 송신에 관한 기능

확인 응답 및 재전송 제어
- 확인 응답 : 데이터를 수신했음 by 확인 응답 번호
- 재전송 제어 : 확인 응답이 돌아오지 않을 때 데이터를 재전송 하는 것
  - 중복 ACK(고속 재전송 제어)
    - 확인 응답 번호가 동일한 ACK 패킷을 여러 번 받을 때
  - 재전송 타임아웃
    - ACK이 안 돌아올 때, 판단 시간: 재전송 타이머
윈도우 제어
- 윈도우 크기 : 확인 응답을 기다리지 않고 한 번에 보낼 수 있는 데이터 양
- 윈도우 크기로 송수신할 데이터 양을 제어하는 방법
흐름 제어
- 수신하는 쪽 윈도우 크기에 맞춰 데이터 전송량을 조절하는 것

UDP(User Datagram Protocol)의 특징

UDP 헤더

UDP PDU ⇒ Datagram

TCP → 신뢰성이 요구되는 통신

UDP → 실시간성이 요구되거나 데이터 양이 적은 간단한 통신

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