TCP 기반의 Half-close

연결 종료라는 개념은 애초에 UDP 소켓에서는 존재할 수 없다. 연결 개념이 존재하지 않기 때문이다.

리소스는 반환 대상이다. 소켓 역시 운영체제 관점에서 리소스이기 때문에, 반환 혹은 해제가 필수적이다. 리눅스 기반에서는 소켓이 파일로 관리되기 때문에 close 함수를 호출해야 한다.

close함수의 기능은 다음과 같다.

1. 소켓의 완전 소멸을 의미한다.
2. 소켓이 소멸되므로 더 이상 입출력이 불가능하다.
3. 상대방의 상태를 모른 채로 close하기 때문에 상대방의 송수신이 완료되지 않은 경우 문제가 발생할 여지가 존재한다.
4. 이러한 문제 대안으로 Half-close기법이 존재한다.

소켓 입장에서 데이터를 다 보냈다는 확신은 할 수 있지만, 수신할 데이터가 더 남아있다는 것은 확신할 수 없다. 이러한 문제점을 위한 규약으로 close호출 시 상대에게 EOF를 전달하게 된다. 수신자가 EOF를 읽어들이면 상대가 나에게 보낼 데이터가 더 없다고 인식하게 된다.

고려할 상황을 정리해보면 다음과 같다.

1. A에서 B로 데이터를 전송할 것이 더 없음. close호출과 함께 EOF 전달
2. B에서 EOF를 받아 수신 종료

close는 호출과 동시에 입력 스트림이 끊기게 된다. 데이터 송수신 흐름이 단절되기 때문에 위의 상황에서 A가 B로부터 데이터를 송신할 것이 남아있는지 여부와 상관없이 연결이 종료되는 것은 문제가 된다. 이 문제를 해결하기 위해 Half-close 기법이 종료된다.

Half-close는 데이터 송신만 불가능하게 만들고 수신 스트림은 열어두는 것을 의미한다. read만 가능하도록 한다. Half-close는 실질적인 소켓의 소멸을 의미하는 것이 아닌, 데이터 송수신 흐름을 어떻게 처리하느냐에 대한 이야기이다.

4-way 핸드셰이킹 vs half-close

4-way 핸드셰이킹과 half-close는 모두 TCP 연결 종료와 관련된 이야기이다. A -> B로 FIN, B -> A로 ACK, B -> A로 FIN, A -> B로 ACK를 주고받는 것이 4-way 핸드셰이킹이다. half-close는 수신 스트림은 열어두고 송신 스트림을 닫는 기법을 의미한다.

가만 보면 Half-close가 4-way 핸드셰이킹의 부분집합인것처럼 보인다.

하지만 4-way 핸드셰이킹이 이루어지는 주체는 각 소켓의 버퍼에 해당한다. 여러 네트워크 상의 트래픽으로 인해 송신할 데이터가 소켓 버퍼 내에서 대기중인 상황에 상대에게 핸드셰이킹 요청이 왔을 때 남은 데이터 처리를 하고 FIN을 나중에 보내야 한다.

4-way handshaking이 완료되면 데이터 송신 스트림도 막혀버리기 때문에 버퍼에 남은 데이터 송신이 불가능해지기 때문에, half-close를 이때 적용하여 남은 데이터를 버퍼에서 비우고 최종 FIN 메시지를 송신하게 되는 것이다.