네트워킹 영역에서 TCP (Transmission Control Protocol)는 신뢰할 수있는 데이터 전송을위한 초석으로 나타납니다. TCP 공급 업체로서 TCP 창 크기가 어떻게 결정되는지 이해하는 것은 기술적 인 호기심 일뿐 만 아니라 고품질 네트워킹 솔루션을 제공하는 근본적인 측면입니다. 이 블로그 게시물은 TCP 창 크기의 결정을 지배하는 요소와 메커니즘을 깊이 파고 올리는 것을 목표로합니다.
TCP 창 크기의 기본 사항
TCP 창 크기는 TCP 프로토콜의 중요한 매개 변수입니다. 수신자의 승인을 기다리기 전에 발신자가 전송할 수있는 인정되지 않은 데이터의 양을 나타냅니다. 이 메커니즘은 흐름 제어에 필수적이므로 발신자가 수신기에 데이터를 압도하지 않도록합니다.
TCP 창 크기는 연결 시작시 TCP 3- 핸드 셰이크에서 협상됩니다. 발신자와 수신기는 모두 최대 버퍼 크기에 대한 정보를 교환하며, 이는 초기 창 크기를 결정하기위한 기초로 사용됩니다.
TCP 창 크기 결정에 영향을 미치는 요인
수신기의 버퍼 크기
수신기의 버퍼 크기는 TCP 창 크기를 결정하는 데있어 주요 요인 중 하나입니다. 수신기는 승인 패킷의 TCP 헤더에 사용 가능한 버퍼 공간을 광고합니다. 수신 창 (RWND)이라고도하는이 광고 된 창 크기는 발신자에게 수신기의 버퍼를 넘치지 않고 보낼 수있는 데이터를 알려줍니다.
예를 들어, 수신기의 버퍼 크기가 8000 바이트이고 이미 2000 바이트의 데이터를 수신 한 경우 6000 바이트의 수신 창이 광고됩니다. 그런 다음 발신자는 해제되지 않은 데이터를이 금액으로 제한합니다. 수신기가 데이터를 처리하고 버퍼 공간을 해치기 때문에 후속 승인으로 광고 된 창 크기를 업데이트합니다.
정체 제어
혼잡 제어는 TCP 창 크기 결정의 또 다른 중요한 측면입니다. 발신자는 느린 시작, 혼잡 회피, 빠른 역전 및 빠른 복구와 같은 알고리즘을 사용하여 네트워크의 정체 수준에 따라 전송 속도를 조정합니다.
느린 시작 단계에서 발신자는 작은 초기 창 크기 (일반적으로 1 또는 2 최대 세그먼트 크기)로 시작합니다. 받은 각 승인에 대해 발신자는 창 크기를 한 세그먼트 씩 증가시킵니다. 이 지수 성장은 혼잡 이벤트가 발생하거나 발신자가 느린 시작 임계 값에 도달 할 때까지 계속됩니다.
느린 시작 임계 값에 도달하면 발신자는 혼잡 회피 단계로 들어갑니다. 이 단계에서는 윈도우 크기가 일반적으로 성공적으로 전송 된 데이터의 각 라운드 트립 시간 (RTT)에 대해 하나의 세그먼트 만 선형으로 증가합니다.
발신자가 시간 초과 또는 3 개의 중복 승인으로 표시된 패킷 손실과 같은 혼잡 이벤트를 감지하면 창 크기가 줄어 듭니다. 타임 아웃의 경우 발신자는 느린 시작 임계 값을 현재 창 크기의 절반으로 재설정하고 느린 시작 단계를 다시 시작합니다. 세 가지 중복 승인의 경우 발신자는 누락 된 패킷의 빠른 재전송을 수행하고 빠른 복구 단계로 들어가서 창 크기가 절반으로 줄어 듭니다.
경로 MTU 및 MSS
발신자와 수신기 사이의 네트워크 경로의 최대 전송 장치 (MTU)는 TCP 창 크기에도 영향을 미칩니다. MTU는 특정 네트워크 세그먼트에서 전송할 수있는 가장 큰 패킷 크기입니다. TCP 최대 세그먼트 크기 (MSS)는 TCP 세그먼트에서 운반 할 수있는 가장 큰 양의 데이터이며, 이는 일반적으로 IP 및 TCP 헤더의 크기를 뺀 MTU입니다.
TCP 창 크기는 MSS의 배수 여야합니다. 수신기의 사용 가능한 버퍼 공간이 MSS의 배수가 아닌 경우, 광고 된 창 크기는 가장 가까운 MSS로 조정됩니다. 예를 들어, MSS가 1460 바이트이고 수신기에 3000 바이트의 사용 가능한 버퍼 공간이있는 경우, 광고 된 창 크기는 2920 바이트 (2 * 1460)가됩니다.
TCP 창 크기 최적화를위한 고급 기술
창 스케일링
창 스케일링은 TCP 프로토콜의 옵션으로 더 큰 창 크기를 사용할 수 있습니다. 기존 TCP에서 TCP 헤더의 창 크기 필드는 16 비트이며 최대 창 크기를 65535 바이트로 제한합니다. 그러나 창 스케일링 옵션을 사용하면 스케일링 계수에 의해 창 크기를 효과적으로 증가시킬 수 있습니다.
Window 스케일링 계수는 TCP 3- 웨이 핸드 셰이크 중에 협상됩니다. 예를 들어, 스케일링 계수 3이 협상되면 창 크기 필드의 값에 2^3을 곱하여 실제 창 크기가 계산됩니다. 이를 통해 훨씬 더 큰 창 크기를 허용하므로 속도와 긴 거리 네트워크에 유리할 수 있습니다.
선택적 승인 (자루)
선택적 승인 (Sack)은 TCP 창 크기를 최적화 할 수있는 또 다른 기술입니다. 전통적인 TCP에서 패킷이 손실되면 발신자는 분실 한 패킷에서 시작하는 모든 패킷을 재전송해야합니다. 자루를 사용하면 수신기가 발신자에게 성공적으로받은 특정 패킷에 대해 알려줄 수 있습니다. 이를 통해 발신자는 넓은 범위의 패킷이 아닌 손실 된 패킷 만 재전송 할 수 있으므로 데이터 전송의 효율성을 향상시키고 유효 창 크기를 잠재적으로 증가시킬 수 있습니다.
TCP 공급 업체의 역할
TCP 공급 업체로서 최적의 네트워킹 솔루션을 제공하는 데 TCP 창 크기가 결정되는 방법에 대한 이해가 중요합니다. 우리는 우리의 제품이 위에서 언급 한 다양한 요소를 기반으로 창 크기를 정확하게 협상하고 조정할 수 있도록해야합니다.
우리는 다양한 네트워크 조건을 처리하도록 설계된 다양한 네트워킹 장비 및 소프트웨어 솔루션을 제공합니다. 예를 들어, 라우터와 스위치에는 변경된 네트워크 트래픽 패턴에 적응할 수있는 고급 정체 제어 알고리즘이 장착되어 있습니다. 당사의 TCP 기반 응용 프로그램은 데이터 전송 효율성을 향상시키기 위해 창 스케일링 및 자루 옵션을 활용하도록 최적화되었습니다.
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참조
- Comer, de (2000). 컴퓨터 네트워크 및 인터넷. 프렌 티스 홀.
- Stevens, RW (1994). TCP/IP 그림, 1 권 : 프로토콜. 애디슨 - 웨슬리.
- Tanenbaum, AS, & Wetherall, DJ (2011). 컴퓨터 네트워크. 피어슨.