TCP(Transmission Control Protocol)은 원활한 통신을 위해 전송하는 데이터 흐름을 제어하고 네트워크의 혼잡 상태를 파악해서 대처하는 기능을 프로토콜 자체에 포함하고 있다. 만약 TCP가 이런 기능들을 제공해주지 않는다면 개발자가 일일히 데이터를 어떤 단위로 보낼 것인지 정의해야하고, 패킷이 유실되면 어떤 예외처리를 해야하는 지까지 신경써야하기 때문에 TCP가 제공해주는 이러한 기능들 덕분에 우리는 온전히 상위 레이어의 동작에만 집중할 수 있는 것이다. 보통 TCP의 전송 제어 방법은 전송되는 데이터의 양을 조절하는 흐름 제어, 통신 도중에 데이터가 유실되거나 잘못된 데이터가 수신되었을 경우 대처하는 방법인 오류 제어, 네트워크 혼잡에 대처하는 혼잡 제어로 나누어진다. 물론 TCP 같은 전송 계층의 프로토콜을 어플리케이션 레이어에서 활동하는 개발자가 건드릴 일은 많이 없다. 그러나 혹시라도 이 부분에서 뭔가 문제가 발생했을 경우, TCP가 어떤 식으로 작동하는지 모른다면 고치는 건 둘째치고 원인 파악조차 하지 못하는 슬픈 상황이 발생할 수 있으므로 여러모로 알아두는 것이 좋다고 생각한다. (더불어 야근도 따라올 것이다) 그런 의미에서 이번 포스팅에서는 TCP의 흐름 제어 기법들과 오류 제어 기법들에 대한 이야기를 한번 해보려고 한다.
TCP의 흐름 제어
송신 측과 수신 측이 서로 데이터를 주고 받을 때, 여러가지 요인에 따라 이 두 친구들의 처리 속도가 달라질 수 있다. 이때 데이터를 받는 수신 측의 처리 속도가 송신 측보다 빠른 경우는 사실 별 문제가 없다. 주는 족족 빠르게 처리해주니 딱히 문제될 것이 없는 것이다. 그러나 수신 측의 처리 속도보다 송신 측이 더 빠른 경우 문제가 생긴다. 송신 측과 수신 측은 모두 데이터를 저장할 수 있는 버퍼를 가지고 있다. 이때 수신 측이 자신의 버퍼 안에 있는 데이터를 처리하는 속도보다 송신 측이 데이터를 전송하는 속도가 더 빠르다면, 당연히 수신 측의 버퍼는 언젠가 꽉 차버릴 것이기 때문이다. 수신 측의 버퍼가 꽉 찬 상태에서 도착한 데이터는 더 이상 담아둘 공간이 없기 때문에 폐기 처분된다. 물론 이런 상황에서는 송신 측이 다시 데이터를 보내주기는 하겠지만, 데이터 전송이라는게 네트워크 환경에 따라 변수가 워낙 많은 작업이기 때문에 사실 이 작업을 줄일 수 있으면 줄이는 것이 가장 좋다. 그래서 송신 측은 수신 측의 데이터 처리 속도를 파악하고 자신이 얼마나 빠르게, 많은 데이터를 전송할 지 결정해야한다. 이것이 바로 TCP의 흐름 제어인 것이다. 수신 측은 자신이 처리할 수 있는 데이터의 양을 의미하는 윈도우 크기(Window Size)를 자신의 응답 헤더에 담아서 송신 측에게 전해주게 되고, 송신 측은 상대방에게 데이터를 보낼 때 이 윈도우 크기와 네트워크의 현재 상황을 참고해서 알맞은 양의 데이터를 보냄으로써 전체적인 데이터의 흐름을 제어하게 된다.
1. Stop and Wait Stop and Wait 방식은 이름 그대로 상대방에게 데이터를 보낸 후 잘 받았다는 응답이 올 때까지 기다리는 모든 방식을 통칭하는 말이다. 이때 데이터를 받는 수신 측은 잘 받았어!와 못 받았어... 등의 대답을 해주게 되는데, 수신 측이 어떤 대답을 해주냐에 따라 사용할 수 있는 오류 제어 방법이 나눠지기도 한다. Stop and Wait로 흐름 제어를 할 경우의 대원칙은 단순히 상대방이 응답을 하면 데이터를 보낸다이기 때문에 구현 자체도 간단하고 개발자가 어플리케이션의 작동 원리를 파악하기도 쉬운 편이다. 기본적인 ARQ(Automatic Repeat Request)를 구현한다고 생각해보면, 수신 측의 윈도우 크기를 1 byte로 설정하고 처리 가능 = 1, 처리 불가능 = 0과 같은 식으로 대충 구현해도 돌아가기는 하기 때문이다. 하지만 서로 처리 가능, 처리 불가능 정도의 의미만 주고받는 방식은 간단한만큼 비효율적이라고 할 수도 있다. 왜냐하면 송신 측은 자신이 직접 데이터를 보내봐야 이 데이터를 수신 측이 처리할 수 있는지 알 수 있기 때문이다. 쉽게 말해서 이런 기초적인 Stop and Wait 방식은 그냥 될 때까지 주구장창 보내는 방식이라고 봐도 무방하다. 그런 이유로 Stop and Wait 방식을 사용하여 흐름 제어를 할 경우에는, 이런 비효율성을 커버하기 위해 이런 단순한 구현이 아닌 여러가지 오류 제어 방식을 함께 도입해서 사용한다.
2. Sliding Window
방금 알아본 바와 같이 Stop and Wait를 사용하여 흐름 제어를 하게 되면 비효율적인 부분이 있기 때문에, 오늘날의 TCP는 특별한 경우가 아닌 이상 대부분 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 방식을 사용한다. 슬라이딩 윈도우는 수신 측이 한 번에 처리할 수 있는 데이터를 정해놓고 그때그때 수신 측의 데이터 처리 상황을 송신 측에 알려줘서 데이터의 흐름을 제어하는 방식이다. Stop and Wait과 여러 가지 차이점이 있겠지만, 사실 가장 큰 차이점은 송신 측이 수신 측이 처리할 수 있는 데이터의 양을 알고 있다는 점이다. 이 정보를 알고 있기 때문에 굳이 수신 측이 처리 가능이라는 대답을 일일히 해주지 않아도 데이터를 보내기 전에 이게 처리될 지 어떨지 어느 정도 예측이 가능하다는 말이다.
TCP의 흐름 제어/Ack/Stop and Wait>File Send/Recv/Windows/Guage/Thread/ TCP의 흐름 제어/Ack/Stop and Wait>File Send/Recv/Windows/Guage/Thread/ TCP의 흐름 제어/Ack/Stop and Wait>File Send/Recv/Windows/Guage/Thread/
Send하는 파트에서 Thread 활용시에 다중 데이타를 송신/수신할수 있다. Send하는 파트에서 Thread 활용시에 다중 데이타를 송신/수신할수 있다. Send하는 파트에서 Thread 활용시에 다중 데이타를 송신/수신할수 있다.
TCP(Transmission Control Protocol)은 원활한 통신을 위해 전송하는 데이터 흐름을 제어하고 네트워크의 혼잡 상태를 파악해서 대처하는 기능을 프로토콜 자체에 포함하고 있다. 만약 TCP가 이런 기능들을 제공해주지 않는다면 개발자가 일일히 데이터를 어떤 단위로 보낼 것인지 정의해야하고, 패킷이 유실되면 어떤 예외처리를 해야하는 지까지 신경써야하기 때문에 TCP가 제공해주는 이러한 기능들 덕분에 우리는 온전히 상위 레이어의 동작에만 집중할 수 있는 것이다. 보통 TCP의 전송 제어 방법은 전송되는 데이터의 양을 조절하는 흐름 제어, 통신 도중에 데이터가 유실되거나 잘못된 데이터가 수신되었을 경우 대처하는 방법인 오류 제어, 네트워크 혼잡에 대처하는 혼잡 제어로 나누어진다. 물론 TCP 같은 전송 계층의 프로토콜을 어플리케이션 레이어에서 활동하는 개발자가 건드릴 일은 많이 없다. 그러나 혹시라도 이 부분에서 뭔가 문제가 발생했을 경우, TCP가 어떤 식으로 작동하는지 모른다면 고치는 건 둘째치고 원인 파악조차 하지 못하는 슬픈 상황이 발생할 수 있으므로 여러모로 알아두는 것이 좋다고 생각한다. (더불어 야근도 따라올 것이다) 그런 의미에서 이번 포스팅에서는 TCP의 흐름 제어 기법들과 오류 제어 기법들에 대한 이야기를 한번 해보려고 한다.
TCP의 흐름 제어
송신 측과 수신 측이 서로 데이터를 주고 받을 때, 여러가지 요인에 따라 이 두 친구들의 처리 속도가 달라질 수 있다. 이때 데이터를 받는 수신 측의 처리 속도가 송신 측보다 빠른 경우는 사실 별 문제가 없다. 주는 족족 빠르게 처리해주니 딱히 문제될 것이 없는 것이다. 그러나 수신 측의 처리 속도보다 송신 측이 더 빠른 경우 문제가 생긴다. 송신 측과 수신 측은 모두 데이터를 저장할 수 있는 버퍼를 가지고 있다. 이때 수신 측이 자신의 버퍼 안에 있는 데이터를 처리하는 속도보다 송신 측이 데이터를 전송하는 속도가 더 빠르다면, 당연히 수신 측의 버퍼는 언젠가 꽉 차버릴 것이기 때문이다. 수신 측의 버퍼가 꽉 찬 상태에서 도착한 데이터는 더 이상 담아둘 공간이 없기 때문에 폐기 처분된다. 물론 이런 상황에서는 송신 측이 다시 데이터를 보내주기는 하겠지만, 데이터 전송이라는게 네트워크 환경에 따라 변수가 워낙 많은 작업이기 때문에 사실 이 작업을 줄일 수 있으면 줄이는 것이 가장 좋다. 그래서 송신 측은 수신 측의 데이터 처리 속도를 파악하고 자신이 얼마나 빠르게, 많은 데이터를 전송할 지 결정해야한다. 이것이 바로 TCP의 흐름 제어인 것이다. 수신 측은 자신이 처리할 수 있는 데이터의 양을 의미하는 윈도우 크기(Window Size)를 자신의 응답 헤더에 담아서 송신 측에게 전해주게 되고, 송신 측은 상대방에게 데이터를 보낼 때 이 윈도우 크기와 네트워크의 현재 상황을 참고해서 알맞은 양의 데이터를 보냄으로써 전체적인 데이터의 흐름을 제어하게 된다.
1. Stop and Wait Stop and Wait 방식은 이름 그대로 상대방에게 데이터를 보낸 후 잘 받았다는 응답이 올 때까지 기다리는 모든 방식을 통칭하는 말이다. 이때 데이터를 받는 수신 측은 잘 받았어!와 못 받았어... 등의 대답을 해주게 되는데, 수신 측이 어떤 대답을 해주냐에 따라 사용할 수 있는 오류 제어 방법이 나눠지기도 한다. Stop and Wait로 흐름 제어를 할 경우의 대원칙은 단순히 상대방이 응답을 하면 데이터를 보낸다이기 때문에 구현 자체도 간단하고 개발자가 어플리케이션의 작동 원리를 파악하기도 쉬운 편이다. 기본적인 ARQ(Automatic Repeat Request)를 구현한다고 생각해보면, 수신 측의 윈도우 크기를 1 byte로 설정하고 처리 가능 = 1, 처리 불가능 = 0과 같은 식으로 대충 구현해도 돌아가기는 하기 때문이다. 하지만 서로 처리 가능, 처리 불가능 정도의 의미만 주고받는 방식은 간단한만큼 비효율적이라고 할 수도 있다. 왜냐하면 송신 측은 자신이 직접 데이터를 보내봐야 이 데이터를 수신 측이 처리할 수 있는지 알 수 있기 때문이다. 쉽게 말해서 이런 기초적인 Stop and Wait 방식은 그냥 될 때까지 주구장창 보내는 방식이라고 봐도 무방하다. 그런 이유로 Stop and Wait 방식을 사용하여 흐름 제어를 할 경우에는, 이런 비효율성을 커버하기 위해 이런 단순한 구현이 아닌 여러가지 오류 제어 방식을 함께 도입해서 사용한다.
1) Using Send Thread Send하는 파트에서 Thread 활용시에 다중 데이타를 송신/수신할수 있다. Send하는 파트에서 Thread 활용시에 다중 데이타를 송신/수신할수 있다. 2) Using Send Basic class Send하는 파트에서 Thread 활용을 안해도 다중 데이타를 송신/수신할수 있다. Send하는 파트에서 Thread 활용을 안해도 다중 데이타를 송신/수신할수 있다.
TCP의 흐름 제어/Sliding Window
2. Sliding Window 방금 알아본 바와 같이 Stop and Wait를 사용하여 흐름 제어를 하게 되면 비효율적인 부분이 있기 때문에, 오늘날의 TCP는 특별한 경우가 아닌 이상 대부분 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 방식을 사용한다. 슬라이딩 윈도우는 수신 측이 한 번에 처리할 수 있는 데이터를 정해놓고 그때그때 수신 측의 데이터 처리 상황을 송신 측에 알려줘서 데이터의 흐름을 제어하는 방식이다. Stop and Wait과 여러 가지 차이점이 있겠지만, 사실 가장 큰 차이점은 송신 측이 수신 측이 처리할 수 있는 데이터의 양을 알고 있다는 점이다. 이 정보를 알고 있기 때문에 굳이 수신 측이 처리 가능이라는 대답을 일일히 해주지 않아도 데이터를 보내기 전에 이게 처리될 지 어떨지 어느 정도 예측이 가능하다는 말이다.
2. Sliding Window 방금 알아본 바와 같이 Stop and Wait를 사용하여 흐름 제어를 하게 되면 비효율적인 부분이 있기 때문에, 오늘날의 TCP는 특별한 경우가 아닌 이상 대부분 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 방식을 사용한다. 슬라이딩 윈도우는 수신 측이 한 번에 처리할 수 있는 데이터를 정해놓고 그때그때 수신 측의 데이터 처리 상황을 송신 측에 알려줘서 데이터의 흐름을 제어하는 방식이다. Stop and Wait과 여러 가지 차이점이 있겠지만, 사실 가장 큰 차이점은 송신 측이 수신 측이 처리할 수 있는 데이터의 양을 알고 있다는 점이다. 이 정보를 알고 있기 때문에 굳이 수신 측이 처리 가능이라는 대답을 일일히 해주지 않아도 데이터를 보내기 전에 이게 처리될 지 어떨지 어느 정도 예측이 가능하다는 말이다.
2. Sliding Window 방금 알아본 바와 같이 Stop and Wait를 사용하여 흐름 제어를 하게 되면 비효율적인 부분이 있기 때문에, 오늘날의 TCP는 특별한 경우가 아닌 이상 대부분 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 방식을 사용한다. 슬라이딩 윈도우는 수신 측이 한 번에 처리할 수 있는 데이터를 정해놓고 그때그때 수신 측의 데이터 처리 상황을 송신 측에 알려줘서 데이터의 흐름을 제어하는 방식이다. Stop and Wait과 여러 가지 차이점이 있겠지만, 사실 가장 큰 차이점은 송신 측이 수신 측이 처리할 수 있는 데이터의 양을 알고 있다는 점이다. 이 정보를 알고 있기 때문에 굳이 수신 측이 처리 가능이라는 대답을 일일히 해주지 않아도 데이터를 보내기 전에 이게 처리될 지 어떨지 어느 정도 예측이 가능하다는 말이다.
TCP(Transmission Control Protocol)은 원활한 통신을 위해 전송하는 데이터 흐름을 제어하고 네트워크의 혼잡 상태를 파악해서 대처하는 기능을 프로토콜 자체에 포함하고 있다. 만약 TCP가 이런 기능들을 제공해주지 않는다면 개발자가 일일히 데이터를 어떤 단위로 보낼 것인지 정의해야하고, 패킷이 유실되면 어떤 예외처리를 해야하는 지까지 신경써야하기 때문에 TCP가 제공해주는 이러한 기능들 덕분에 우리는 온전히 상위 레이어의 동작에만 집중할 수 있는 것이다. 보통 TCP의 전송 제어 방법은 전송되는 데이터의 양을 조절하는 흐름 제어, 통신 도중에 데이터가 유실되거나 잘못된 데이터가 수신되었을 경우 대처하는 방법인 오류 제어, 네트워크 혼잡에 대처하는 혼잡 제어로 나누어진다. 물론 TCP 같은 전송 계층의 프로토콜을 어플리케이션 레이어에서 활동하는 개발자가 건드릴 일은 많이 없다. 그러나 혹시라도 이 부분에서 뭔가 문제가 발생했을 경우, TCP가 어떤 식으로 작동하는지 모른다면 고치는 건 둘째치고 원인 파악조차 하지 못하는 슬픈 상황이 발생할 수 있으므로 여러모로 알아두는 것이 좋다고 생각한다. (더불어 야근도 따라올 것이다) 그런 의미에서 이번 포스팅에서는 TCP의 흐름 제어 기법들과 오류 제어 기법들에 대한 이야기를 한번 해보려고 한다.
TCP의 흐름 제어
송신 측과 수신 측이 서로 데이터를 주고 받을 때, 여러가지 요인에 따라 이 두 친구들의 처리 속도가 달라질 수 있다. 이때 데이터를 받는 수신 측의 처리 속도가 송신 측보다 빠른 경우는 사실 별 문제가 없다. 주는 족족 빠르게 처리해주니 딱히 문제될 것이 없는 것이다. 그러나 수신 측의 처리 속도보다 송신 측이 더 빠른 경우 문제가 생긴다. 송신 측과 수신 측은 모두 데이터를 저장할 수 있는 버퍼를 가지고 있다. 이때 수신 측이 자신의 버퍼 안에 있는 데이터를 처리하는 속도보다 송신 측이 데이터를 전송하는 속도가 더 빠르다면, 당연히 수신 측의 버퍼는 언젠가 꽉 차버릴 것이기 때문이다. 수신 측의 버퍼가 꽉 찬 상태에서 도착한 데이터는 더 이상 담아둘 공간이 없기 때문에 폐기 처분된다. 물론 이런 상황에서는 송신 측이 다시 데이터를 보내주기는 하겠지만, 데이터 전송이라는게 네트워크 환경에 따라 변수가 워낙 많은 작업이기 때문에 사실 이 작업을 줄일 수 있으면 줄이는 것이 가장 좋다. 그래서 송신 측은 수신 측의 데이터 처리 속도를 파악하고 자신이 얼마나 빠르게, 많은 데이터를 전송할 지 결정해야한다. 이것이 바로 TCP의 흐름 제어인 것이다. 수신 측은 자신이 처리할 수 있는 데이터의 양을 의미하는 윈도우 크기(Window Size)를 자신의 응답 헤더에 담아서 송신 측에게 전해주게 되고, 송신 측은 상대방에게 데이터를 보낼 때 이 윈도우 크기와 네트워크의 현재 상황을 참고해서 알맞은 양의 데이터를 보냄으로써 전체적인 데이터의 흐름을 제어하게 된다.
1. Stop and Wait Stop and Wait 방식은 이름 그대로 상대방에게 데이터를 보낸 후 잘 받았다는 응답이 올 때까지 기다리는 모든 방식을 통칭하는 말이다. 이때 데이터를 받는 수신 측은 잘 받았어!와 못 받았어... 등의 대답을 해주게 되는데, 수신 측이 어떤 대답을 해주냐에 따라 사용할 수 있는 오류 제어 방법이 나눠지기도 한다. Stop and Wait로 흐름 제어를 할 경우의 대원칙은 단순히 상대방이 응답을 하면 데이터를 보낸다이기 때문에 구현 자체도 간단하고 개발자가 어플리케이션의 작동 원리를 파악하기도 쉬운 편이다. 기본적인 ARQ(Automatic Repeat Request)를 구현한다고 생각해보면, 수신 측의 윈도우 크기를 1 byte로 설정하고 처리 가능 = 1, 처리 불가능 = 0과 같은 식으로 대충 구현해도 돌아가기는 하기 때문이다. 하지만 서로 처리 가능, 처리 불가능 정도의 의미만 주고받는 방식은 간단한만큼 비효율적이라고 할 수도 있다. 왜냐하면 송신 측은 자신이 직접 데이터를 보내봐야 이 데이터를 수신 측이 처리할 수 있는지 알 수 있기 때문이다. 쉽게 말해서 이런 기초적인 Stop and Wait 방식은 그냥 될 때까지 주구장창 보내는 방식이라고 봐도 무방하다. 그런 이유로 Stop and Wait 방식을 사용하여 흐름 제어를 할 경우에는, 이런 비효율성을 커버하기 위해 이런 단순한 구현이 아닌 여러가지 오류 제어 방식을 함께 도입해서 사용한다.
if (sz == -1) break; else if (sz != PACKSZ) //제대로 받지를 못했다고 판단했을때에 { if (sz + cur < filesz) //실제로 마지막데이타도 아니라면 { handler.Send("no"); continue; } }
cur += sz;
handler.Send("go");
if (cur > filesz) break; else if (filesz == cur) break; }
TCP의 흐름 제어/Sliding Window
2. Sliding Window
방금 알아본 바와 같이 Stop and Wait를 사용하여 흐름 제어를 하게 되면 비효율적인 부분이 있기 때문에, 오늘날의 TCP는 특별한 경우가 아닌 이상 대부분 슬라이딩 윈도우(Sliding Window) 방식을 사용한다. 슬라이딩 윈도우는 수신 측이 한 번에 처리할 수 있는 데이터를 정해놓고 그때그때 수신 측의 데이터 처리 상황을 송신 측에 알려줘서 데이터의 흐름을 제어하는 방식이다. Stop and Wait과 여러 가지 차이점이 있겠지만, 사실 가장 큰 차이점은 송신 측이 수신 측이 처리할 수 있는 데이터의 양을 알고 있다는 점이다. 이 정보를 알고 있기 때문에 굳이 수신 측이 처리 가능이라는 대답을 일일히 해주지 않아도 데이터를 보내기 전에 이게 처리될 지 어떨지 어느 정도 예측이 가능하다는 말이다.
