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3-way handshake란?
TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신을 하는 응용프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저 정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정
•
SYN(Synchronization) : 연결요청, 세션을 설정하는데 사용되며 초기에 시퀀스 번호를 보냄
•
ACK(Acknowledgement) : 응답 확인, 보낸 시퀀스 번호에 TCP 계층에서의 길이 또는 양을 더한 것과 같은 값을 ACK에 포함하여 전송
1.
CLOSED
데이터를 주고 받기 전 연결이 안된 기본 상태를 의미한다.
2.
SYN-SENT
클라이언트 측에서 SYN을 보냈다는 상태, 서버측의 응답을 기다리고 있는 상태를 의미한다.
3.
LISTEN
CLOSED 상태에 있던 서버가 데이터를 받을 준비가 되어 대기하는 상태를 의미한다.
4.
SYN-RECEIVED
클라이언트 측에서 보낸 SYN을 서버 측에서 잘 받았다는 상태를 의미한다.
5.
ESTABLISHED
연결이 성공적으로 되었다는 상태를 의미한다. 클라이언트 측에선 서버의 응답을 받으면 해당 상태가 되고, 서버 측에선 응답을 보내고 다시 클라이언트 측에서 데이터를 보내면 해당 상태가 된다.
•
Client → Server : SYN
클라이언트는 서버와 커넥션을 연결하기 위해 SYN을 보낸다.
◦
PORT 상태
▪
Client : CLOSED ->SYN_SENT 로 변함
▪
Server : Wait For Client
•
Server → Client : ACK+SYN
서버가 SYN을 받고, 클라이언트로 받았다는 신호인 ACK와 SYN 패킷을 보냄
◦
PORT 상태
▪
Client : CLOSED
▪
Server : SYN_Receive
•
Client → Server : ACK
클라이언트는 서버의 응답은 ACK와 SYN 패킷을 받고, ACK를 서버로 보냄
◦
마지막으로 접속 요청 프로세스가 수락 확인을 보내 연결을 맺음 (ACK)
◦
이때, 전송할 데이터가 있으면 이 단계에서 데이터를 전송할 수 있다.
◦
PORT 상태
▪
Client : ESTABLISED
▪
Server : SYN_Receive ⇒ ESTABLISED
3 Way Handshake는 왜 3번 요청을 주고 받는 것인가요?
TCP는 양방향 연결이기 때문에 클라이언트가 서버에게 존재를 알리고 서버에서도 클라이언트에게 존재를 알리고 대답을 얻어야된다. 그렇기 때문에 총 4단계가 필요하며 축약한 것이 3단계이다.
1단계 : 클라이언트가 서버에게 존재를 알린다.
2단계 : 서버가 클라이언트의 존재를 알았다고 대답을 하면서 클라이언트에게 내 존재를 알린다.
3단계 : 클라이언트가 서버의 존재를 알았다고 대답을 한다.
4-way Handshaking란?
4-Way Handshake은 연결을 해제 (Connecntion Termination)하는 과정이다. 여기서는 FIN 플래그를 이용
• FIN (finish) : 세션을 종료시키는데 사용되며, 더 이상 보낸 데이터가 없음을 나타낸다.
1.
FIN-WAIT
클라이언트 측에서 서버에 연결을 해제하겠다고 신호를 보낸 상태를 의미한다.
2.
CLOSE-WAIT
서버 측에서 클라이언트로 부터 연결을 해제하겠다 신호를 받은 상태이며, 아직 전송이 끝날 때까지 대기하는 상태이다.
이러한 대기하는 상태는 전송이 끝나지 않은 데이터의 손실을 예방해준다.
3.
LAST-ACK
서버 측에서 전송이 끝나고 클라이언트 측으로 전송이 완전히 끝났다는 신호를 보낸 상태이다.
4.
TIME-WAIT
클라이언트 측에서 서버 측으로부터 전송이 끝났다는 신호를 받은 상태이며, 완전히 연결을 해제할 준비하는 상태이다.
CLOSE-WAIT과 마찬가지로 전송이 끝나지 않은 데이터의 손실을 예방해준다.
5.
CLOSED
연결이 해제된 상태로 클라이언트 측과 서버 측의 기본 상태가 된다.
•
Client → Server : FIN
◦
서버와 클라이언트가 연결된 상태에서 클라이언트가 close()를 호출하여 접속을 끊으려 한다.
◦
이때, 클라이언트는 서버에게 연결을 종료한다는 FIN 플래그를 보낸다.
▪
이때 FIN 패킷에는 실질적으로 ACK도 포함되어있다.
•
Server → Client : ACK
◦
서버는 FIN을 받고, 확인했다는 ACK를 클라이언트에게 보내고 자신의 통신이 끝날때까지 기다린다. (이상태가 TIME_WAIT 상태)
◦
서버는 클라이언트에게 응답을 보내고 CLOSE_WAIT 상태에 들어간다. 남은 데이터가 있다면 마저 전송을 마친 후에 close( )를 호출
◦
클라이언트에서는 서버에서 ACK를 받은 후에 서버가 남은 데이터 처리를 끝내고 FIN 패킷을 보낼 때까지 기다리게 된다. (FIN_WAIT_2)
•
Server → Client : FIN
◦
데이터를 모두 보냈다면, 서버는 연결이 종료에 합의 한다는 의미로 FIN 패킷을 클라이언트에게 보낸 후에, 승인 번호를 보내줄 때까지 기다리는 LAST_ACK 상태로 들어간다.
•
Client → Server : ACK
◦
클라이언트는 FIN을 받고, 확인했다는 ACK를 서버에게 보낸다.
◦
아직 서버로부터 받지 못한 데이터가 있을 수 있으므로 TIME_WAIT을 통해 기다린다. (실질적인 종료과정 CLOSED에 들어가게 된다.)
▪
이때 TIME_WAIT 상태는 의도치 않은 에러로 인해 연결이 데드락으로 빠지는 것을 방지
▪
만약 에러로 인해 종료가 지연되다가 타임이 초과되면 CLOSED로 들어갑니다.
TIME_WAIT이란?
Client가 Server로 부터 FIN을 수신하더라도 일정시간(디폴트 240초) 동안 세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는 과정
