TCP 3-way Handshake 란?
TCP는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립(establish)하기 위하여 three-way handshake를 사용한다.
TCP 3 Way Handshake는 TCP/IP프로토콜을 이용해서 통신을 하는 응용프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저
정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정을 의미한다.
이러한 절차는 TCP 접속을 성공적으로 성립하기 위하여 반드시 필요하다.
TCP의 3-way Handshaking 역할
• 양쪽 모두 데이타를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장하고, 실제로 데이타 전달이 시작하기전에 한쪽이 다른 쪽이 준비되었다는 것을 알수 있도록 한다.
• 양쪽 모두 상대편에 대한 초기 순차일련변호를 얻을 수 있도록 한다.
TCP의 3-way Handshaking 과정
1. A클라이언트는 B서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다. 이때 A클라이언트는 SYN 을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는SYN_SENT 상태가 되는 것이다.
2. B서버는 SYN요청을 받고 A클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN flag 가 설정된 패킷을 발송하고 A가 다시 ACK으로 응답하기를 기다린다. 이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.
3. A클라이언트는 B서버에게 ACK을 보내고 이후로부터는 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 되는것이다. 이때의 B서버 상태가 ESTABLISHED 이다.
위와 같은 방식으로 통신하는것이 신뢰성 있는 연결을 맺어 준다는 TCP의 3 Way handshake 방식이다.
TCP 4-way Handshake 란?
3-Way handshake는 TCP의 연결을 초기화 할 때 사용한다면, 4-Way handshake는 세션을 종료하기 위해 수행되는 절차이다.
TCP의 4-way Handshaking 과정
1.클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN플래그를 전송한다.
2. 서버는 일단 확인메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날때까지 기다리는데 이 상태가 TIME_WAIT상태다.
3.서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN플래그를 전송한다.
4.클라이언트는 확인했다는 메시지를 보낸다.
그런데 만약 "Server에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 Routing 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 FIN패킷보다 늦게 도착하는 상황"이 발생한다면 어떻게 될까?
Client에서 세션을 종료시킨 후 뒤늦게 도착하는 패킷이 있다면 이 패킷은 Drop되고 데이터는 유실될 것다.
이러한 현상에 대비하여 Client는 Server로부터 FIN을 수신하더라도 일정시간(디폴트 240초) 동안 세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는 과정을 거치게 되는데 이 과정을 "TIME_WAIT" 라고 한다.
총정리
TCP 3-Way Handshake
TCP 3-Way Handshake는 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 두 장치 사이에 신뢰성 있는 연결을 성립하기 위한 과정입니다. 이 과정은 다음과 같습니다:
- SYN (Synchronize) 패킷 전송: A클라이언트가 B서버에 접속 요청을 보낸다. 이 요청은 SYN 패킷으로 이루어져 있으며, A클라이언트는 이때 SYN_SENT 상태가 된다.
- SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge) 패킷 수신: B서버는 클라이언트로부터 SYN 요청을 받고, 요청을 수락한다는 SYN-ACK 패킷을 클라이언트에게 보낸다. 이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.
- ACK (Acknowledge) 패킷 전송: A클라이언트는 B서버에게 ACK 패킷을 보내고, 이로써 연결이 성립되며 데이터 전송이 시작될 수 있다. 이때 B서버는 ESTABLISHED 상태가 된다.
TCP 3-Way Handshake의 역할
- 데이터 전송 준비 보장: 양쪽 모두 데이터 전송 준비가 되었음을 확인합니다.
- 초기 순차일련번호 교환: 양쪽 모두 상대편의 초기 순차일련번호를 확인합니다.
TCP 4-Way Handshake
TCP 4-Way Handshake는 TCP 연결을 종료할 때 사용되는 절차이다.
- FIN (Finish) 패킷 전송: 클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN 패킷을 서버에 보낸다.
- ACK (Acknowledge) 패킷 수신 및 TIME_WAIT 상태: 서버는 FIN 패킷을 받고, 확인 메시지인 ACK 패킷을 클라이언트에게 보낸다. 이때 서버는 자신의 통신이 끝날 때까지 기다리는 TIME_WAIT 상태가 된다.
- FIN (Finish) 패킷 전송: 서버가 통신을 마치면, 서버는 클라이언트에게 FIN 패킷을 보낸다.
- ACK (Acknowledge) 패킷 전송: 클라이언트는 서버의 FIN 패킷을 받고, 확인 메시지인 ACK 패킷을 보낸다.
Script
TCP 3-Way Handshake는 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 두 장치 사이에 신뢰성 있는 연결을 성립하기 위한 과정이다. 그렇다면 어떤 역할을 하고 있을까?
1. 데이터 전송 준비을 보장 해준다. 양쪽 모두 데이터 전송 준비가 되었음을 확인하여 양방향으로 통신할 준비가 되면 전송해준다.
2. 초기 순차일련번호 교환을 해준다. 양쪽 장치는 각각의 초기 순차일련번호를 교환하여 데이터 전송의 순서와 무결성을 유지해준다.
TCP 4-Way Handshake는 TCP 연결을 종료할 때만 사용된다. 만약, 잔여 패킷이 있다면 TIME_WAIT의 상태가 되며 일정 시간 동안 기다리다 재전송 요청을 대비한다.