3-Way-HandShake & 4-Way-HandShake.md

3-way-handshake & 4-way-handshake

• SYN: synchronize sequence number
• ACK: acknowledgement

Why two types of packets ?

• 연결이 성립하려면 서로 통신이 가능한지 파악하기 위해 먼저 패킷을 주고 받아야 한다는 것까지는 이해하기 쉽습니다.
• 두 종류의 패킷을 주고 받습니다. 요청과 응답에 대한 패킷을 주고 받아야 하기 때문에 두 종류인 것입니다.

연결 성립(Connection Establishment)

• 3-way-handshake

이미지 설명

1. 클라이언트는 서버에 접속을 요청하는 SYN(M) 패킷을 보냅니다.
2. 서버는 클라이언트의 요청인 SYN(M) 를 받고
   클라이언트에게 요청을 수락한다는 ACK(M+1) 와 SYN(N) 가 설정된 패킷을 발송합니다.
3. 클라이언트는 서버의 수락 응답인 ACK(M+1) 과 SYN(N) 패킷을 받고 ACK(N+1) 을 서버로 보냅니다.
4. 이렇게 되면 연결이 성립(establish)됩니다.

왜 3-way 일까?

• 클라이언트가 자신의 목소리가 들리는지 물어봅니다. (SYN)
• 서버는 클라이언트의 목소리가 들린다고 말합니다. (SYN + 1)
• 그리고, 서버 자신의 목소리가 들리는지 물어봅니다. (ACK)
• 클라이언트는 서버의 목소리가 들린다고 말합니다. (ACK + 1)

TCP connection은 양방향성(bidirectional) connection입니다.
클라이언트에서 서버에게 존재를 알리고 패킷을 보낼 수 있다는 것을 알리듯,
서버에서도 클라이언트에게 존재를 알리고 패킷을 보낼 수 있다는 신호를 보내야 합니다.
그렇기 때문에 2-way-handshake로는 부족합니다.

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연결 해제(Connection Termination)

• 4-way-handshake

이미지 설명

1. 클라이언트가 연결을 종료하겠다는 FIN 플래그를 전송합니다.
2. 서버는 클라이언트의 요청(FIN)을 받고 알겠다는 확인 메시지로 ACK를 보냅니다.
   그 후, 데이터를 모두 보낼 때까지 잠시 TIME_OUT 됩니다.
3. 데이터를 모두 보낸 후, 통신이 끝났으면 연결이 종료된 것을 알리기 위해 클라이언트에게 FIN 플래그를 전송합니다.
4. 클라이언트는 FIN 메시지를 확인했다는 메시지(ACK) 를 보냅니다.
5. 클라이언트의 ACK 메시지를 받은 서버는 소켓 연결을 close 합니다.
6. 클라이언트는 아직 서버로부터 받지 못한 데이터가 있을 것을 대비해 일정 시간 동안 세션을 남겨놓고
   잉여 패킷을 기다리는 과정을 거칩니다.(TIME_WAIT)