TCP 프로토콜 이란?

TCP

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01. TCP [Transmission Control Protocol]

TCP 프로토콜은 전송계층인 4계층에서 사용하는 대표 프로토콜이다.

단말간의 데이터 전송을 할 때 연결지향, 신뢰성, 오류제어, 혼잡제어 기능을 활용하여 안전하게 통신하기위해 사용된다.

 

02. TCP 특징

1. 연결 지향 프로토콜
   • 순서 제어 : 데이터의 전송 순서 보장
   • Stream 기반 전송 방식 : 데이터를 임의의 크기로 나누어서 전송하는 방식
2. 신뢰성 있는 프로토콜
   • 흐름 제어 : 수신자가 수용 할 수 있는 데이터의 크기만큼만 전송
   • 슬라이딩 윈도우 방식 : 상대박의 ACK를 기다리지 않고 연속적으로 전송
     • 윈도우 : 수신 버퍼의 여유 공간 크기로 수신 ACK 없이 전송 할 수 있는 최대 Bytes 크기
3. 오류 제어
   • 재전송 : 데이터 전송 오류 또는 누락 발생시 재전송
4. 혼잡 제어
   • 타임 아웃 재전송 (매운 혼잡한 상태)
     • 재전송은 일정 시간 또는 횟수 동안만 발생하여 무한 재전송을 방지

TCP 타임 아웃 재전송

• 3 ACK 중복 재전송 (덜 혼잡한 상태)
  • 순서가 다른 번호의 세그먼트를 수신하면 즉시 누락된 세그먼트를 요청

TCP 3 ACK 중복 재전송

 

03. TCP 패킷 구조

TCP 헤더 구조

• Source Port (16 bit) : 출발지 포트 번호
• Destination Port (16 bit) : 목적지 포트 번호
• Sequence Number (32 bit) : 데이터 순서 번호
• Acknowledgment Number (32 bit) : 수신한 데이터의 다음 수신할 데이터 순서 번호
• HLEN (4bit) : TCP Header의 Byte 크기
• Reserved : 예약된 필드
• Control Flags (6 bit)
  • Urgent(URG) : 우선순위를 높여 긴급하게 사용하는 플래그
  • Acknowledgement(ACK) : 응답 확인 플래그 
  • Push(PSH) : 버퍼링 없이 데이터를 즉시 전달하는 플래그
  • Reset(RST) : 비정상 세션을 종료하는 플래그
  • Synchronization(SYN) : 세션 연결 시작 플래그
  • Finish(FIN) : 세션 정상 종료 플래그

TCP Flags Bit

• Window size (16 bit) : 수신 버퍼의 여유 공간 크기로 수신 ACK 없이 전송 할 수 있는 최대 Bytes 크기
• Checksum (16 bit) : 데이터 손실 및 에러 Check 용 값
• Urgent Pointer (16 bit) : URG Flag 설정 시 시퀀스 번호 오프셋을 의미하며, 해당 오프셋의 마지막 긴급 데이터 Bytes
• Options : TCP 필드에 따른 옵션 사용