TCP 3-way Handshake & 4-way Handshake

TCP 3-way Handshake란?

TCP는 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립(establish) 하기 위하여 3-way handshake를 사용한다.

 

TCP 3-way handshake는 TCP/IP 프로토콜을 이용해서 통신하는 응용프로그램이 데이터를 전송하기 전에 먼저 정확한 전송을 보장하기 위해 상대방 컴퓨터와 사전에 세션을 수립하는 과정을 의미한다.

 

Client > Server : TCP SYN

Server > Client : TCP SYN ACK

Client > Server : TCP ACK

 

여기서 SYN는 'synchronize sequence numbers', ACK는 'acknowledgement'의 약자이다.

이러한 절차는 TCP 접속을 성공적으로 성립하기 위하여 반드시 필요한 절차이다.

 

• 양쪽 모두 데이타를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장하고, 실제로 데이터 전달이 시작하기 전에 한쪽이 다른 한쪽도 준비되었다는 것을 알 수 있도록 한다.
• 양쪽 모두 상대편에 대한 초기 순차일련번호를 얻을 수 있도록 한다.

 

 

TCP 3-way Handshake의 과정

스텝 1 - A 클라이언트는 B 서버에 접속을 요청하는 SYN 패킷을 보낸다. 이때 A 클라이언트는 SYN를 보내고 SYN/ACK 응답을 기다리는 SYN_SENT 상대가 된다.

 

스텝 2 - B 서버는 SYN 요청을 받고 A 클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK 와 SYN flag가 설정된 패킷을 발송하고 A가 다시 ACK로 응답하기를 기다린다. 이때 B 서버는 SYN_RECEIVED 상태가 된다.

 

스텝 3 - B서버로부터 받은 SYN+ACK를 확인한다. 이제 A 클라이언트는 B 서버에게 ACK를 보내고 이후로부터 연결이 이루어지고 데이터가 오가게 된다. 이때 B 서버의 상태는 ESTABLISHED가 된다.

 

TCP 4-way Handshake란?

3-way handshake가 TCP의 연결을 초기화 할 때 사용한다면, 4-way handshake는 세션을 종료하기 위해 수행되는 절차이다.

 

 

 

TCP 4-way Handshake의 과정

스텝 1 - 클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN 플래그를 전송한다.

 

스텝 2 - 서버는 일단 확인메세지를 보내고 자신의 통신이 끝날 때까지 기다리는데 이 상태가 TIME_WAIT 상태이다.

 

스텝 3 - 서버가 통신이 끝났으면 연결이 종료되었다고 클라이언트에게 FIN 플래그를 전송한다.

 

스텝 4 - 클라이언트는 확인했다는 메세지를 보낸다.

 

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

 

Client에서 세션을 종료시킨 후 뒤늦게 도착하는 패킷이 있다면 이 패킷은 Drop 되고 데이터는 유실된다. 이러한 현상을 대비하여 Client는 Server로부터 FIN을 수신하더라도 일정시간(디폴트 240초) 동안 세션을 남겨놓고 잉여 패킷을 기다리는 과정을 거치게 된다. 이 과정을 "TIME_WAIT"라고 한다.

 

출처

[ 네트워크 쉽게 이해하기 22편 ] TCP 3 Way-Handshake & 4 Way-Handshake