정의
전송 제어 프로토콜(TCP)은 종종 TCP/IP라고 불리는 인터넷 프로토콜 모음의 핵심 프로토콜 중 하나입니다. 이는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 장치 간의 안정적인 통신을 보장하는 연결 지향 프로토콜입니다. TCP는 데이터를 더 작은 패킷으로 나누고 네트워크를 통해 전송하며 목적지에서 올바르게 다시 조립되도록 하는 역할을 합니다. 이는 데이터가 중복 없이, 손실 없이 올바른 순서로 도착하도록 보장합니다.
TCP 작동 방식
TCP는 엔드투엔드 통신을 담당하는 OSI 모델의 전송 계층에서 작동합니다. 데이터를 전송하기 전에 송신자와 수신자 사이에 안정적인 연결을 설정합니다. 이는 3방향 핸드셰이크 라고 알려진 프로세스를 통해 수행됩니다 .
1. SYN(동기화)
송신자는 수신자에게 동기화(SYN) 패킷을 보내어 연결을 시작합니다.
2. SYN-ACK(동기화-확인)
수신기는 연결을 확인하기 위해 확인 응답(SYN-ACK)을 보냅니다.
3. ACK(확인)
보낸 사람은 연결이 설정되었음을 확인하는 확인(ACK)으로 응답합니다.
연결이 설정되면 패킷 형태로 데이터를 전송할 수 있습니다. TCP는 오류 검사 , 패킷 순서 지정 , 흐름 제어 및 혼잡 제어를 위한 메커니즘을 구현하여 이러한 패킷이 안정적으로 전송되도록 보장합니다 .
TCP의 주요 특징
1. 신뢰성: TCP는 데이터가 올바르게 올바른 순서로 전달되도록 보장합니다. 전송 중에 패킷이 손실되거나 손상되면 TCP는 누락되거나 손상된 패킷의 재전송을 요청합니다.2. 흐름 제어: 빠른 송신자가 느린 수신자를 압도하는 것을 방지하기 위해 TCP는 흐름 제어 메커니즘, 특히 슬라이딩 윈도우 프로토콜을 사용합니다 . 이를 통해 한 번에 특정 양의 데이터만 전송되도록 보장합니다.
3. 오류 감지 및 수정: 각 TCP 패킷에는 오류 감지에 도움이 되는 체크섬이 포함되어 있습니다. 오류가 감지되면 수신기는 영향을 받는 패킷의 재전송을 요청합니다.
4. 정렬된 데이터 전송: 데이터는 패킷으로 나뉘고, 각 패킷에는 시퀀스 번호가 부여됩니다. 수신기는 이러한 시퀀스 번호를 사용하여 순서 없이 도착한 모든 패킷을 재정렬하여 데이터가 올바르게 재구성되도록 합니다.
5. 혼잡 제어: TCP는 느린 시작 및 혼잡 회피와 같은 혼잡 제어 메커니즘을 사용하여 네트워크 조건에 따라 데이터 전송 속도를 조정합니다. 이는 네트워크 혼잡을 피하고 원활한 데이터 전송을 보장하는 데 도움이 됩니다.
TCP 대 UDP
TCP는 종종 다른 전송 계층 프로토콜인 User Datagram Protocol(UDP) 과 비교됩니다 . TCP와 UDP는 모두 IP 네트워크를 통한 통신에 사용되지만 주요 차이점은 다음과 같습니다.
- 신뢰성: TCP는 신뢰할 수 있으며 모든 데이터가 올바른 순서로 수신되도록 보장합니다. 반면 UDP는 신뢰할 수 없으며 패킷 전달이나 순서를 보장하지 않습니다.
- 연결 지향형 대 연결 없음: TCP는 데이터 전송에 앞서 연결이 필요하지만, UDP는 연결 없고 세션을 설정하지 않습니다.
- 속도: UDP는 연결 설정, 안정성 보장, 흐름 및 혼잡 제어 관리에 대한 오버헤드가 필요 없기 때문에 TCP보다 빠릅니다.
TCP의 응용 프로그램: TCP는 신뢰할 수 있는 데이터 전송이 필요한 응용 프로그램에 널리 사용됩니다. TCP를 사용하는 가장 일반적인 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.
- 웹 브라우징(HTTP/HTTPS): 웹사이트에 접속하면 브라우저는 TCP를 통한 HTTP 또는 HTTPS를 사용하여 서버에 필요한 데이터를 요청하고 수신합니다.
- 이메일(SMTP, IMAP, POP3): 이메일을 보내고 받으려면 TCP를 사용하여 메일 서버와 클라이언트 간의 안정적인 통신을 보장해야 합니다.
- 파일 전송(FTP): 파일 전송 프로토콜(FTP)은 TCP를 사용하여 네트워크에서 파일을 안전하고 올바르게 전송합니다.
- 원격 액세스(SSH, Telnet): Secure Shell(SSH) 및 Telnet 프로토콜은 TCP를 사용하여 사용자가 원격으로 서버에 액세스할 수 있도록 합니다.
결론
전송 제어 프로토콜(TCP)은 특히 인터넷을 포함한 네트워크에서 안정적인 통신에 필수적입니다. 데이터가 올바르게, 순서대로, 오류 없이 전달되도록 보장하는데, 이는 웹 브라우징 및 파일 전송과 같은 활동에 중요합니다. TCP는 UDP와 같은 연결 없는 프로토콜보다 느리지만, 데이터 안정성을 보장하는 기능 덕분에 많은 네트워크 애플리케이션의 핵심 프로토콜이 되었습니다.
