서버에서 연결을 끊어 소켓을 말소한다. - [Ch 02. TCP/IP의 데이터를 전기 신호로 만들어 보낸다.]

  지금까지 '소켓 작성, 서버에 접속, 데이터 송수신' 과정을 알아보았다.

  마지막으로 '연결 끊기'를 살펴보면서 데이터 송·수신에 관한 일련의 움직임을 마무리해보자.

 

📙 1. 데이터 보내기를 완료했을 때 연결을 끊는다.

  데이터 송·수신을 종료하는 것은 애플리케이션이 송신해야 하는 데이터를 전부 송신 완료했다고 판단했을 때다.

  송신을 완료한 측이 연결 끊기 단계로 들어가는데, 어디에서 데이터 송·수신 동작이 끝나는지는 애플리케이션에 따라 다르다.

  서버 측에서 연결 끊기 단계에 들어가는 것으로 간주한다면 그 과정은 아래와 같다.

1.  서버 측의 애플리케이션이 먼저 Socket 라이브러리의 close를 호출한다.
2.  서버 측의 프로토콜 스택이 TCP 헤더를 만들고, 여기에 연결 끊기 정보를 나타내는 FIN 비트를 1로 설정한다.
3.  IP 담당 부분에 의뢰하여 클라이언트에게 송신을 요구하고, 이와 동시에 서버 측의 소켓에 연결 끊기 동작에 들어갔다는 정보를 기록한다.
4.  서버에서 FIN에 1을 설정한 TCP 헤더가 클라이언트 측에 도착하면, 클라이언트 측의 프로토콜 스택은 자신의 소켓에 서버 측이 연결 끊기 동작에 들어갔다는 것을 기록한다.
5.  FIN을 1로 설정한 패킷을 받은 사실을 알리기 위해 ACK 번호를 서버 측에 반송한다.
6.  애플리케이션이 데이터를 가지러 올 때까지 기다린다.
7.  애플리케이션이 read를 호출하여 데이터를 가지러 오면 서버에서 보낸 데이터를 전부 수신 완료했다는 사실을 클라이언트 측의 애플리케이션에게 알린다. (물론 이전에 수신한 데이터가 수신 버퍼에 남아있다면 그것을 애플리케이션에게 건네준다.)
8.  클라이언트 측의 애플리케이션도 close를 호출하여 데이터 송·수신 동작을 끝낸다.
9.  클라이언트 측의 프로토콜 스택은 서버 측과 마찬가지로 FIN 비트에 1을 설정한 TCP 헤더를 만들고 IP 담당 부분에 의뢰하여 서버에 송신한 후 서버에서 ACK 번호가 돌아오면 서버와의 대화가 끝난다.

 

 

📙 2. 소켓을 말소한다.

  서버와의 대화가 끝나면 소켓은 필요 없지만, 바로 소켓을 말소하지 않는다. 오동작을 막기 위해 잠시 기다린 후 소켓을 말소한다.

 

  기다리는 시간은 패킷을 다시 보내는 동작과 관계가 있다. 다시 보내기 동작이 완전히 끝나는 시간만큼 기다리면 된다.

  명확한 규정은 없지만 일반적으로 보통 몇 분 정도 기다리고 나서 소켓을 말소한다.

 

 

📙 3. 데이터 송·수신 동작 정리 

  데이터 송·수신에 관한 일련의 과정을 정리해 보자.

1️⃣ 소켓을 작성하는 단계

  보통은 먼저 서버 측에서 애플리케이션이 동작하기 시작했을 때 소켓을 만들고 이것을 접속 대기 상태로 만든다.

  클라이언트 측은 사용자가 무언가 조치를 취하여 서버에 액세스 하는 동작이 시작할 때 일반적으로 패킷을 작성한다. 그러므로 소켓을 작성하는 단계에서는 아직 패킷을 주고받지 않는다.

 

2️⃣ 접속 단계

  클라이언트에서 서버를 향해 접속 동작을 실행한다.

 

  SYN이 1로 기록하고 시퀀스 번호의 초기값을 기록하여 TCP 헤더를 만들어서 서버에 보낸다.

또한, 서버에서 클라이언트에 데이터를 송신할 때 이용하는 윈도위의 값도 기록되어 있다.

 

  이것이 서버에 도착하면 서버에서는 SYN를 1로 기록하고, 시퀀스 번호와 윈도우 번호를 기록하고, ACK 번호를 기록해서 TCP 헤더를 만들어서 클라이언트에게 보낸다.

 

이것이 클라리언트에 도착하면 ACK 번호를 서버에게 보낸다.

 

3️⃣ 데이터 송·수신 단계

  TCP는 리퀘스트 메시지를 적당한 크기의 조각으로 분할하고 TCP 헤더를 맨 앞에 부가하여 서버에 보낸다.

  송신 데이터가 몇 번째 바이트부터 시작되는지를 나타내는 시퀀스 번호를 TCP 헤더에 기록해서 보낸다.

 

  이것이 서버에 도착하면 ACK 번호와 수신 버퍼에 빈 영역에 관한 윈도우 값을 기록하여 클라이언트에게 보낸다.

 

4️⃣ 연결 끊기 단계

  서버가 응답 메시지 보내기를 완료하면 데이터 송·수신 동작이 끝나므로 연결 끊기 동작에 들어간다.

  서버에서 FIN을 1로 만든 TCP 헤더를 보내고, 클라이언트에서는 이것을 받으면 ACK를 전송한다.

  그리고 클라이언트가 FIN을 1로 만든 TCP 헤더를 보내고 ACK 번호를 받는다. 이후 오동작을 막기 위해 일정 시간 기다리다가 소켓을 말소한다.

 

해당 글은 Tsutomu Tone 님의 '성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리'를 참고하였습니다.