TCP 오류 제어

TCP 세그먼트의 체크섬 필드는 데이터가 훼손됐는지만 표현하기에 데이터의 유실과 같은 오류를 제어할 수 없다.
그리고 오류를 발견했더라도 해당 세그먼트를 재전송하는 과정도 필요하다.

대표적인 사례

대표적으로 아래 2가지 상황에서 재전송이 발생한다.

수신 측에서 중복된 ACK 세그먼트를 요청했다면 해당 ACK 세그먼트를 받지 못하였다고 판단하여 재전송이 발생한다.

호스트가 세그먼트를 전송할 때마다 재전송 타이머가 시작된다.
타임아웃이 발생할 때까지 ACK 세그먼트를 받지 못하면 재전송이 발생한다.

재전송 타이머가 만료되기 전이라도 세번의 동일한 ACK 세그먼트를 받았다면 곧바로 재전송한다.
이를 빠른 재전송이라고 부르며 빠른 재전송을 통해 타이머가 끝날 때까지 기다리는 시간을 줄일 수 있다.
오늘날의 TCP에서는 대부분 해당 기능이 켜져있다.

ARQ(Automatic Repeat Request, 자동 재전송 요구)는 수신 호스트의 답변과 타임아웃을 토대로 문제를 진단하고,
문제가 생긴 메세지를 재전송함으로써 TCP의 신뢰성을 확보하는 오류 제어 방식입니다.

ARQ의 대표적인 방식은 아래와 같다.

송신 측이 패킷 1개를 보내고 수신 측의 ACK를 기다린 뒤 다음 패킷을 보내는 방식입니다.

파이프라이닝을 사용한다면 각 세그먼트에 대한 ACK 세그먼트가 도착하기 전이라도
여러 세그먼트를 보낼 수 있게 만들어 위 문제를 해결할 수 있다.

여러 개의 패킷을 연속으로 보내고(파이프라이닝), 도중에 오류나 유실이 발생하면 해당 패킷부터 그 뒤에 전송된 모든 패킷을 다시 전송하는 방식이다.

여러 개의 패킷을 연속으로 전송하다가, 오류가 발생한 특정 패킷만 골라서 재전송하는 방식이다.

Go-Back-N ARQ의 세그먼트가 누적 확인 응답이라면, Selective Repeat ARQ의 세그먼트는 개별 확인 응답이다.