[네트워크] TCP

📌 신뢰적 데이터 전송의 원리

슬라이딩 윈도우

고정 사이즈의 윈도우가 이동하면서 윈도우 내에 있는 데이터를 이용해 문제를 풀이하는 알고리즘을 말합니다. 

배열이나 리스트의 요소의 일정 범위의 값을 비교할때 사용하면 매우 유용합니다. 

원래 네트워크에서 사용되던 알고리즘을 문제풀이에 응용한 경우라고 할 수 있습니다.

Go Back N

GBN에서 송신자는 송신한 패킷에 대한 확인 응답 없이, 최대 N개의 패킷을 전송할 수 있습니다.

이를 크기가 N인 윈도우로 표현합니다. (N은 흐름제어와 혼잡제어에 의해 조정된다.)

송신한 패킷이 올바르게 수신측에 도착하여 확인 응답을 받으면, 윈도우는 앞으로 이동하고 다음 패킷을 전송합니다.

이를 슬라이딩 윈도우 프로토콜(sliding-window protocol)이라고 부릅니다.

Selective Repeat

Selective Repeat 프로토콜은 손실 되거나 손상된 패킷에 대해서만 재전송 합니다.

GBN처럼 윈도우 크기만큼 패킷들을 전송하지 않는다. 즉, 불필요한 재전송을 하지 않습니다.

GBN 수신자는 누적확인 응답을 하지 않는다. 순서번호가 앞서는 패킷이 도착하면 그대로 수신합니다.

📌 TCP

TCP

TCP (전송 제어 프로토콜)는 두 개의 호스트를 연결하고 데이터 스트림을 교환하게 해주는 네트워크 프로토콜입니다.

3 way handshake

3-way-handshake는 신뢰적인 데이터 전송을 보장하기 위해 3개의 패킷을 주고 받으며 사전 연결 설정을 수립하는 과정입니다.

4 way handshake

4개의 특별한 패킷을 주고 받으며 TCP 연결을 해제하는 방법입니다.

TCP 빠른 재전송

타임아웃에 의한 재전송의 문제점은 타임아웃의 주기가 때때로 길다는 점입니다.

다행히도 송신자는 중복 ACK 수신을 통해 타임아웃이 일어나기 전에 송신된 패킷이 손실되었음을 인지할 수 있습니다.

수신자는 순서가 올바르지 않은 세그먼트를 수신하면, 마지막으로 올바르게 수신된 세그먼트에 대한 ACK를 송신측에 전송합니다.

송신자가 만약 같은 세그먼트에 대해 3개의 중복된 ACK를 수신하게 되면

해당 ACK에 해당하는 세그먼트가 손실되었음을 인지하게 재전송을 하게됩니다.

이는 타임아웃에 상관없이 이루어지므로 빠른 재전송이라고 할 수 있습니다.

Congestion control

네트워크 혼잡을 줄이기 위해 패킷 송신 속도 즉, 송신측의 윈도우 크기를 조절하는 것을 말합니다.

네트워크가 혼잡해지면 지연이 커지고 패킷 손실이 발생합니다.

패킷이 지연되거나 손실되면 재전송이 이루어지는데, 이렇게 되면 네트워크는 더욱 혼잡해집니다.

Flow control

송신자가 패킷을 보내는 속도가 수신자가 수신버퍼에서 패킷을 읽어드리는 속도보다 빠른경우
수신 버퍼에 오버플로우가 일어나 패킷을 수신할 수 없는 상황이 발생합니다.

이를 방지하기 위해 송신자가 패킷 송신 속도를 조절하는 것. 즉 송신측의 윈도우 크기를 조절하는 것을 flow control이라고 합니다.