[TCP] 3 Way-Handshake & 4 Way-Handshake

TCP 3 Way HandShake

---

TCP 는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립하기 위하여 three-way handshake를 사용한다.

 

TCP 3 Way Handshake는 TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신을 하는 프로그램이 데이터 전송하기 전에 먼저 정확한 전송을 보장하기 위해서 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정을 의미

 

Client > Server : TCP SYNServer > Client : TCP SYN ACKClient > Server : TCP ACK

 

* SYN (Synchronize sequence numbers)* ACK (acknowledgment)

TCP의 3-way Handshaking 역할

• 양쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장하고, 실제로 데이터 전달이 시작하기 전에 한쪽이 다른 쪽이 준비되었다는 것을 알 수 있도록 한다.
• 양쪽 모두 상대편에 대한 초기 순차 일련번호를 얻을 수 있도록 한다.

 

TCP의 3-way Handshaking 과정

[Step #1]

A 클라이언트는 B 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다. 이때 A 클라이언트는 SYN을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는 SYN_SENT 상태가 되는 것이다.

 

[Step #2]

B 서버는 SYN요청을 받고 A 클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN flag 가 설정된 패킷을 발송하고 A가 다시 ACK 으로 응답하기를 기다린다. 이때 B서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.

 

[Step #3]

A 클라이언트는 B서버에게 ACK을 보내고 이후로부터는 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 되는 것이다. 이때의 B 서버 상태가 Established 이다.

위와 같은 방식으로 통신하는 것이 신뢰성 있는 연결을 맺어 준다는 TCP의 3 Way handshake 방식이다.

 

 

TCP 4 Way HandShake

---

3-Way handshake 는 TCP의 연결을 초기화 할 때 사용한다면, 4-Way handshake는 세션을 종료하기 위해 수행되는 절차이다.

 

 

TCP의 4-way Handshaking 과정

[Step #1]

클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN플래그를 전송한다.

 

[Step #2]

서버는 일단 확인메시지를 보내고 자신의 통신이 끝날때까지 기다리는데 이 상태가 TIME_WAIT 상태이다.

 

[Step #3]

서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN 플래그를 전송한다.

 

[Step #4]

클라이언트는 확인했다는 메시지를 보낸다.

 

그런데 만약 "Server에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 Routing 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 FIN 패킷보다 늦게 도착하는 상황"이 발생한다면?

 

Client에서 세션을 종료시킨 후에 뒤늦게 도착하는 패킷이 있다면 이 패킷은 Drop 되고 데이터는 유실될 것이다.

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.

 

참고 : https://mindnet.tistory.com/entry/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC-%EC%89%BD%EA%B2%8C-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0-22%ED%8E%B8-TCP-3-WayHandshake-4-WayHandshake