TCP 체크섬이란 무엇입니까?
TCP 공급 업체로서, 나는 종종 TCP (전송 제어 프로토콜)의 복잡성에 대해 질문을받으며 가장 자주 조사되는 측면 중 하나는 TCP 체크섬입니다. 이 블로그에서는 TCP 체크섬이 무엇인지, 그 중요성, 작동 방식 및 네트워킹 세계에서 중요한 이유를 탐구합니다.
TCP의 기본 이해
TCP 체크섬으로 뛰어 들기 전에 TCP가 무엇인지 간단히 이해해 봅시다. TCP는 인터넷 프로토콜 제품군의 기본 프로토콜입니다. IP 네트워크를 통해 통신하는 호스트에서 실행되는 애플리케이션간에 바이트 스트림의 신뢰할 수 있고 주문 및 오류를 확인합니다. 간단히 말해서, 한쪽 끝에서 다른쪽으로 전송 된 데이터가 손상되지 않고 올바른 순서로 도착하도록합니다.
TCP 체크섬이란 무엇입니까?
TCP 체크섬은 TCP에 사용되는 오류 - 감지 메커니즘입니다. TCP 헤더, TCP 데이터 및 의사 헤더를 포함하는 TCP 세그먼트의 특정 부분에 대해 계산 된 16- 비트 값입니다. 이 체크섬의 목적은 네트워크를 통해 전송 된 데이터의 무결성을 확인하는 것입니다.
발신자가 TCP 세그먼트를 생성하면 체크섬을 계산하고 TCP 헤더에 포함시킵니다. 그런 다음 수신기는 세그먼트를 수신 할 때 체크섬을 재 계산합니다. 재 계산 된 체크섬이 수신 헤더의 체크섬 값과 일치하면 수신기는 오류없이 데이터가 전송되었다고 가정합니다. 값이 일치하지 않으면 전송 중에 약간의 손상이 있었음을 나타냅니다. 수신자는 발신자에게 데이터를 다시 전송하도록 요청할 수 있습니다.
TCP 체크섬 계산의 구성 요소
1. 의사 - 헤더
의사 - 헤더는 실제로 TCP 세그먼트와 함께 전송되지 않더라도 TCP 체크섬 계산의 일부입니다. 소스 IP 주소, 대상 IP 주소, 프로토콜 번호 (TCP의 경우 6) 및 TCP 세그먼트 길이를 포함하여 IP 헤더의 필드로 구성됩니다. 의사 - 헤더를 포함 시키면 TCP 체크섬이 IP 패킷의 소스 및 대상을 고려하여 추가 검증 계층을 추가합니다.
2. TCP 헤더
TCP 헤더에는 소스 및 대상 포트 번호, 시퀀스 번호 및 승인 번호와 같은 다양한 제어 정보가 포함되어 있습니다. 이 모든 필드는 체크섬 계산에 포함되어있어 전송 중에 헤더 자체가 손상되지 않았는지 확인합니다.
3. TCP 데이터
TCP 세그먼트의 실제 데이터 페이로드는 체크섬 계산의 일부입니다. 이를 통해 간단한 문자 메시지에서 큰 파일에 이르기까지 데이터가 오류없이 대상에 도착할 수 있습니다.
TCP 체크섬 계산 방법
TCP 체크섬은 보완 합계를 사용하여 계산됩니다. 다음은 계산 프로세스의 단계별 개요입니다.
- 초기화: TCP 헤더의 체크섬 필드는 0으로 설정됩니다. 체크섬 자체가 확인중인 데이터의 일부이므로 0으로 설정하면 적절한 계산이 가능하기 때문입니다.
- 데이터 준비: TCP 세그먼트 (의사 헤더, TCP 헤더 및 TCP 데이터 포함)는 16 개의 비트 단어로 나뉩니다. 데이터의 길이가 16 비트의 배수가 아닌 경우 패딩 바이트가 추가되어 그렇게합니다.
- 요약: 모든 16- 비트 단어는 보완 산술을 사용하여 함께 추가됩니다. 보완 산술에서, 가장 중요한 비트에서 나오는 모든 캐리는 주위를 감싸고 가장 중요한 비트로 다시 추가됩니다.
- 최종 체크섬: 금액의 보완이 취해집니다. 이 값은 TCP 헤더의 체크섬 필드에 배치됩니다.
수신기가 체크섬을 계산하면 동일한 프로세스를 따릅니다. 수신기의 계산 된 체크섬이 0 인 경우 (수신 체크섬 값이 계산 중에 합에 추가되기 때문에) 데이터가 손상되지 않았 음을 의미합니다.
TCP 체크섬의 중요성
TCP 체크섬은 네트워크를 통한 데이터 전송의 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을합니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.
1. 오류 감지
앞에서 언급했듯이 TCP 체크섬의 주요 기능은 전송 된 데이터의 오류를 감지하는 것입니다. 전기 간섭, 신호 감쇠 또는 하드웨어 오작동과 같은 다양한 요인으로 인해 데이터가 손상 될 수있는 네트워크 환경에서 체크섬은 이러한 오류를 포착하기위한 안전망 역할을합니다.
2. 데이터 무결성
TCP 체크섬은 데이터가 부패없이 대상에 도착하도록함으로써 데이터의 무결성을 유지하는 데 도움이됩니다. 이는 금융 거래, 데이터베이스 업데이트 및 파일 전송과 같은 정확한 데이터에 의존하는 응용 프로그램에 특히 중요합니다.
3. 신뢰할 수있는 의사 소통
오류를 감지하고 요청을 요청하는 기능이 필요한 경우 전송을 요청하면 TCP가 신뢰할 수있는 프로토콜이됩니다. 이 신뢰성은 데이터 손실 또는 손상이 심각한 결과를 초래할 수있는 많은 네트워크 응용 프로그램의 핵심 요소입니다.
실제 - 세계 응용 프로그램 및 고려 사항
실제 네트워킹 시나리오에서 TCP 체크섬은 광범위한 응용 프로그램에 사용됩니다. 예를 들어, 웹 브라우징, 이메일 및 온라인 게임은 모두 신뢰할 수있는 데이터 전송을 위해 TCP에 의존합니다. 웹 사이트를 방문하면 웹 서버가 TCP를 사용하여 HTML, CSS 및 JavaScript 파일을 브라우저로 보냅니다. TCP 체크섬은 이러한 파일이 올바르게 도착하도록하여 브라우저가 웹 페이지를 정확하게 렌더링 할 수 있도록합니다.
그러나 TCP 체크섬은 완벽하지 않다는 점에 유의해야합니다. 경우에 따라 여러 오류가 서로를 취소 할 수있어 데이터가 손상 되어도 올바른 체크섬이 생길 수 있습니다. 또한 체크섬 계산은 데이터 전송에 약간의 오버 헤드를 추가하여 전체 네트워크 성능을 약간 줄일 수 있습니다.
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결론
결론적으로, TCP 체크섬은 TCP 프로토콜의 중요한 구성 요소입니다. 네트워크를 통해 전송 된 데이터의 무결성을 보장하는 신뢰할 수있는 오류 - 탐지 메커니즘 역할을합니다. TCP 체크섬의 작동 방식을 이해함으로써 네트워크 관리자, 개발자 및 사용자는 TCP 기반 애플리케이션의 신뢰성을 더 잘 이해할 수 있습니다.
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참조
- 컴퓨터 네트워킹 : Andrew S. Tanenbaum 및 David J. Wetherall의 Top -Down 접근
- TCP/IP 그림, 1 권 : Richard A. Deal의 프로토콜