3-transport

• 역할: 포트번호 를 통해 애플리케이션 계층으로 데이터 전달

TCP가 정확하게 데이터 전달하는 방법ㅍ

• 웹, 이메일, FTP와 같은 정확한 데이터 전달에 이용

TCP가 하는일

• 데이터 전송에 신뢰성을 더하기 위해

  • 데이터를 세그먼트 단위로 분할

  • 전송 속도 조절

  • 데이터 전송 안되면 재전송

    • 전송여부 확인은 송수신측이 주고 받은 byte수 비교

TCP 헤더의 구조. TCP 세그먼트는 데이터 본체에 TCP 헤더가 붙은 형태로 구성

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• (a): control bits

  • 현재 통신 상태를 표현하는 flag

  • TCP 통신 상태를 제어하기 위함

  • CWR : 혼잡하니까 전송량 내려줘

  • ECE : 혼잡해서 수신못할 수도 있어

  • ACK : 이전 동작 확인했어. Ack number와 조합하여 사용

통신 개시 ~ 종료까지

TCP 통신은 커넥션 연결에서 시작한다.

• 첫번째 그림: 커넥션 연결은 3-way handshake 라 부름

• 두번째 그림: 커넥션 맺을 때, 송 수신측은 원활한 통신을 위해 사전에 일련번호와 최대 세그먼트 크기(MSS)를 서로 합의하고 조율

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데이터 전송 과정에서 일련 번호 바뀌는 과정

• SEQ number

  • 커넥션 맺는 과정에서 1 증가

  • data 전송시, 전송한 만큼 증가

• ACK number

  • 수신한 데이터만큼 증가

위 두가지 번호를 비교하여 송수신측이 각각 몇 byte 주고 받은지 확인 가능

• 송수신한 바이트 수를 seq나 ack number로 계산하려면 1byte 빼고 해야함

  • 왜냐하면 1byte는 커넥트(3-way-handshake)시 1 증가한거니까중

송신 실패 여부

송신측에서 일정 시간 지난 후, 수신측에서 응답이 오지 않을 경우 송신 실패로 간주

• 최근에 정상 응답 받은 후 부터 데이터 재전송

Window Size: 연속된 데이터를 몰아 보내서 전송속도 높이기

• 근데 연속해서 받는 데이터 많으면 수신측이 제때 처리 못함

Flow Control: 한번에 받을 수 있는 데이터 크기 통보

• 수신측은 수신 데이터 임시 보관할 수 있는 Buffer 라는 저장공간 가짐

• 수신측은 버퍼에 쌓아두고, 버퍼에서 데이터를 꺼내서 처리함

• 만약 수신 측 성능이 낮아서 데이터가 들어오는 속도보다 처리 속도가 느리면 문제 발생

해결책 1: Sliding Window

• 데이터 흐름을 동적으로 조절

  • 수신측에서 설정한 윈도우 크기만큼 송신측에서 확인응답 없이 세그먼트를 전송

• TCP 헤더의 window 사이즈에 버퍼 크기 설정하여 송신측에 통보

• 이 크기를 수시로 송신측에 알려줌

해결책 2: stop and wait

• 매번 전송한 패킷에 대해 확인응답을 받아야만 그 다음 패킷을 전송하는 방법

버퍼가 가득찬 경우

버퍼 가득차면 윈도우사이즈 0으로 설정, 데이터 전송 멈춤

• 전송 재개 시점을 알기 위해 송신측은 탐색 패킷 or window prove라는 패킷을 수신측에 보냄

  • 수신측은 현재 버퍼 크기를 보냄

• 수신측은 응답을 받아 현재 윈도우 사이즈를 확인한 후 전송 재개 여부 결정

Congestion Control: 버퍼가 비어있더라도 네트워크가 혼잡하면

Slow Start

• 합증가/곱감소 방식 이용

• 패킷을 1개씩 보냄

• 문제없이 패킷 도착시 응답으로 ACK에 window size 1씩 증가

• 늘리다가 혼잡현상 발생시 1 감소

flow control, congestion control 정의 해결책 여기 정리 잘됨

• 인터넷 계층 헤더 안에 혼잡 플래그가 ON으로 설정되면

  • ECE, CWR 플래그를 사용

이외에, 중간에 누락된 패킷만 재전송하기

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UDP

전송의 신뢰성보다 속도가 중요한 동영상 스트리밍

• 3-way-handshake같은 접속 여부 확인 안하고 바로 송신

• 패킷이 도중에 손실되더라도 걍 보냄

• 버퍼에서 데이터가 넘쳐도 걍 놔둠

broadcast, multicast

1개 패킷을 여러 수신지에 보냄

브로드 캐스트는 파일 공유나 DHCP와 같이 네트워크 내의 여러 컴퓨터나 통신장비와 정보 교환시 사용

UDP를 app 계층으로 둘러싸기

UDP의 신뢰성 문제는 application 계층에서 flow control , congestion control를 구현하여 부족한 신뢰성 보완

문제

• 3-way-handshake 과정 써보기