[TCP/IP] 트랜스포트 계층

트랜스포트 계층의 역할

• 애플리케이션 계층과 인터넷 계층 사이에 존재
• 수신지의 애플리케이션에 데이터를 전달하는 것
• TCP와 UDP를 주로 사용
• 포트 번호로 애플리케이션을 구분

 

TCP

• 데이터의 정확한 전달을 중요시
• 세그먼트 단위로 분할
  • 데이터 본체 + TCP 헤더
  • 헤더에 포트 번호나 일련번호가 포함
    • 컨트롤 비트
      • 현재 통신 상태를 표현하는 플래그 역할
      • TCP 통신 제어
      • 9개의 플래그가 ON/OFF로 상태 표현
• 전송 속도 조절
  • 통신 상태에 따라 전송량 조절
  • 윈도우 사이즈에 수시로 현재의  수신 가능한 양을 알려줌 (흐름 제어)
  • 버퍼가 가득 차면 일시 중지
    • 윈도우 프로브 패킷이나 탐색 패킷을 보냄
    • 네트워크 혼잡 플래그가 ON이면 송수신 양쪽에서 ECE, CWR 플래그를 이용해 속도 조절
• 실패 시 재전송
  • 주고받은 바이트 수를 계산해서 차이가 있으면 재전송
  • 커넥션을 맺는 과정에서 일련번호가 1씩 증가 -> 전송 시 데이터의 바이트 수만큼 증가 -> 수신 후 데이터의 바이트 수만큼 응답 번호에 플러스
  • 응답 번호와 일련번호를 비교하여 주고받은 데이터의 바이트 수를 계산
  • 응답이 일정기간 오지않아도 실패로 간주
  • 응답을 기다리지 않고 연속된 데이터를 몰아서 보낸 후 동일한 응답 번호가 들어오면 실패로 간주
    • 헤더 윈도우 사이즈에 버퍼의 크기를 설정해서 통보
  • 선택적 확인 응답(SACK) 
    • 실패 시 패킷 전체를 보내는 것이 아닌 누락된 패킷만 보냄
    • 송수신 양측이 지원해야 사용 가능
• 3 way handshake
  • 커넥션을 맺는 과정
  • 3단계

 

UDP

• 전송 속도를 중요시
• VoIP, 동영상 스트리밍 서비스에 많이 사용
  • 데이터가 중간에 조금 소실되어도 무관
• 단순히 데이터 전송만 해서 빠르지만 데이터 손실 가능
• 브로드 캐스트와 멀티 캐스트 방식
• 게임처럼 속도와 신뢰성이 동시에 필요할 경우 애플리케이션 계층에서 흐름 제어나 혼잡 제어를 구현

 

포트 번호

• 애플리케이션에 어느 프로토콜로 전달할지에 대해서 포트번호로 판단
• 0 ~ 65535까지 사용
  • IANA에서 관리(단체 이름) 
  • 웰 노운 포트
    • 0~1023번
    • 서버 프로그램이 수신 대기할 때 사용
    • 미리 정해져 있다
  • 레지스터드 포트
    • 1024~49151번
    • 벤더가 할당받아 사용하는 포트
  • 다이내믹 포트
    • 49152~65535번
    • 클라이언트 프로그램이 사용하는 포트
    • 자동으로 할당되어서 사용자는 미리 알 수 없음
    • 비어있는 포트로 자동할당

서버에서의 구분

• 서버는 80번 포트로 수신 대기하고 받음
• 포트 번호와 IP 주소의 조합으로 클라이언트 식별

 

+ netstate 명령어로 네트워크 상태 확인 가능