3wayHandshake_4wayHandshake.md

3 way handshake

• TCP는 장치들 사이에서 논리적인 접속을 성립(establish) 하기 위하여 이 기법을 사용한다.
• TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신을 하는 응용프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저 정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정을 의미한다.

TCP 접속을 성공적으로 성립하기 위해서는 반드시 필요한 절차이다.

역할

• 양쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되어있다는 것을 보장하고, 실제로 데이터 전달이 시작하기 전에 한쪽이 다른쪽이 준비되었다는 것을 알 수 있도록 한다.
  이 신호가 ACK 이다.

과정

클라이언트 > 서버 : TCP SYN
서버 > 클라이언트 : TCP SYN ACK
클라이언트 > 서버 : TCP ACK

* SYN = Synchronize numbers
* ACK = Acknowledgement

(1)
클라이언트는 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다. 클라이언트가 SYN을 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는 SYN_SENT상태가 된다.

(2)
서버는 SYN 요청을 받고 클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK와 SYN 플래그가 설정된 패킷을 발송하고 클라이언트가 다시 ACK로 응답하기를 기다린다. 이때 서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.

(3)
클라이언트는 서버에게 ACK를 보내고 이후로부터는 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 되는 것이다, 이때 서버의 상태는 ESTABLISHED 이다.

위와 같은 방식으로 통신하는 것이 신뢰성 있는 연결을 맺어준다는 TCP의 3-Way-Handshake 방식이다.

4 way handshake

3-Way-Handshake는 TCP의 연결을 초기화할 떄 사용한다면,
4-Way-Handshake는 세션을 종료하기 위해 수행되는 절차이다.

과정

(1)
클라이언트가 연결을 종료하곘다는 FIN 플래그를 전송한다.

(2)
서버는 일단 확인메세지를 보내고, 자신의 통신이 끝날 때까지 기다리는 데 이 상태가 TIME_WAIT 이다.

(3)
서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN 플래그를 전송한다.

(4)
클라이언트는 확인했다는 메세지를 보낸다.

Q.

만약 서버에서 FIN을 전송하기 전에 전송한 패킷이 라우팅 지연이나 패킷 유실로 인한 재전송 등으로 인해 FIN 패킷보다 늦게 도착하는 상황이 발생한다면??

A.

클라이언트에서 세션을 종료시킨 후 뒤늦게 도착하는 패킷이 있다면 이 패킷은 Drop 되고 데이터는 유실된다.
이러한 현상을 대비하여 클라이언트는 서버로부터 FIN을 수신하더라도 일정시간(default 240초) 동안 세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는 과정을 거친다.
이 과정을 "TIME_WAIT" 이라고 한다.