네트워크 리트랜스미션(Network Retransmission) 원인

네트워크 리트랜스미션(Network Retransmission) 원인과 대응 가이드

네트워크 리트랜스미션(Network Retransmission)은 데이터 전송 과정에서 손실되거나 손상되거나, 제 시간에 도착하지 못한 패킷을 다시 전송하는 메커니즘을 의미합니다. 신뢰성 있는 데이터 통신을 위해 필수적인 기능이지만, 리트랜스미션이 과도해지면 지연 증가, 처리량 감소, 애플리케이션 응답 지연과 같은 문제로 이어질 수 있습니다.

1️⃣ 리트랜스미션 기본 개념

IP 네트워크에서는 다양한 이유로 패킷이 목적지에 정확히 도달하지 못할 수 있습니다. 이때 송신 측 또는 상위 프로토콜에서 패킷을 다시 보내는 재전송 과정을 수행하는데, 이를 리트랜스미션이라고 부릅니다.

리트랜스미션은 다음과 같은 목적을 가집니다.

• 데이터 무결성 보장 (손상된 패킷 재전송)
• 신뢰성 확보 (손실된 패킷 재송신)
• 애플리케이션 수준에서의 안정적인 서비스 유지

2️⃣ 주요 발생 원인

1. 패킷 손실(Packet Loss)

• 네트워크 혼잡(트래픽 폭주)으로 인한 큐 드롭
• 라우터·스위치 버퍼 부족
• 무선 환경에서의 신호 간섭, 전파 약화

2. 패킷 손상(Packet Corruption)

• 전기적 노이즈, 케이블 불량, NIC 이상 등
• Checksum 오류로 인해 수신 측에서 패킷 폐기

3. 타이밍 문제(Timeout)

• 네트워크 지연으로 인해 ACK가 제 시간에 도착하지 않음
• 송신 측에서 “손실된 것으로 간주” 후 재전송 시작

4. MTU/프래그멘테이션 문제

• 경로 MTU보다 큰 패킷 전송 시 중간 구간에서 드롭
• DF(Don’t Fragment) 설정으로 인해 재조합 실패

5. NIC/장비 이상

• 불량 케이블, 포트, NIC 드라이버 버그
• 스위치/라우터 하드웨어 오류

3️⃣ 주요 프로토콜별 리트랜스미션 동작

1. TCP (Transmission Control Protocol)

TCP는 신뢰성을 보장하는 대표적인 전송 계층 프로토콜입니다. 리트랜스미션은 TCP의 핵심 기능 중 하나입니다.

• ACK(확인 응답) 기반: 수신 측은 받은 세그먼트에 대해 ACK를 전송
• 타임아웃 기반 재전송: 특정 시간(RTO, Retransmission Timeout) 안에 ACK가 도착하지 않으면 재전송
• 중복 ACK 기반 빠른 재전송(Fast Retransmit): 동일 ACK를 여러 번 받으면 손실된 세그먼트가 있다고 판단하고 즉시 재전송
• 혼잡 제어(Congestion Control): 리트랜스미션이 늘어나면 혼잡 윈도우(cwnd)를 줄이고 전송 속도를 낮춤

2. UDP (User Datagram Protocol)

UDP는 기본적으로 신뢰성을 제공하지 않는 단순 전송 프로토콜입니다.

• 패킷 순서 보장 X, 재전송 메커니즘 X
• 필요 시 애플리케이션 레벨에서 재전송 구현 (예: RTP 기반 스트리밍, 자체 ACK/타이머 구현)

즉, UDP 환경에서의 리트랜스미션은 “애플리케이션이 직접 구현하는 기능”입니다.

4️⃣ 리트랜스미션 발생 시 현상 및 장애 증상

• 웹 서비스 응답 지연, 페이지 로딩이 느려짐
• 파일 전송 속도 저하 (SCP/FTP 등)
• DB 연결 지연, SQL 응답시간 증가
• VoIP·영상 회의 품질 저하 (끊김, 지연, 음성 깨짐)
• TCP 기반 애플리케이션의 RTT 증가 및 타임아웃

5️⃣ 리트랜스미션 분석 방법

1. 패킷 캡처 도구 (tcpdump, Wireshark)

# 서버 측에서 특정 포트 트래픽 캡처
tcpdump -i eth0 -s 0 -w trace.pcap tcp port 443

Wireshark에서 아래와 같이 필터링하여 재전송 패턴 확인:

• tcp.analysis.retransmission
• tcp.analysis.fast_retransmission
• tcp.analysis.out_of_order

2. OS 레벨 통계 확인

# Linux netstat 기반 TCP 통계
netstat -s | grep -i retrans

# ss를 활용해 소켓 상태 확인
ss -s

3. NIC / 인터페이스 오류 카운터

ip -s link show eth0

• RX/TX errors, dropped, overruns 값이 증가하는지 확인

4. 장비 로그

• 스위치·라우터 syslog에서 CRC error, input error, output drop 확인
• 무선 AP의 신호 강도/간섭 로그 확인

6️⃣ 대응 및 튜닝 방향

1. 물리 구간 점검

• 케이블 교체, 포트 변경, 장애 의심 구간 바이패스
• 장비 온도/하드웨어 알람 확인

2. 네트워크 혼잡 완화

• 대용량 백업/배치 트래픽 시간 분리
• QoS 적용으로 중요 트래픽 우선순위 부여

3. MTU / 경로 MTU(Path MTU) 조정

• VPN 환경, 터널링 환경에서 MTU mismatch 확인
• 필요 시 MSS 조정, PMTUD 동작 확인

4. 서버·애플리케이션 튜닝

• TCP Window Size, RTO 관련 커널 파라미터 점검
• 애플리케이션 타임아웃 값 조정 (너무 짧은 값은 불필요 재시도 유발)

7️⃣ 기본 오류 대응 4단계

① 외부 노출 확인
특정 구간(인터넷·전용선·VPN)에서만 리트랜스미션이 집중되는지 확인하고, 장애 구간을 좁혀 나갑니다.

② 관련 역할 비활성화
문제 구간을 우회하거나, 일시적으로 대용량 트래픽 작업(백업, 대량 복제 등)을 중단하여 혼잡 원인을 줄입니다.

③ 포트·서비스 차단
반복적으로 오류를 발생시키는 세션·IP·포트가 있다면, 방화벽/ACL/Rate Limit 등을 활용해 임시 차단 및 우회 경로를 구성합니다.

④ 로그 모니터링 강화
tcpdump·Wireshark·장비 syslog·Linux netstat/ifstat를 활용해 리트랜스미션 비율, 에러 카운터, RTT 변화를 지속적으로 모니터링합니다.

8️⃣ 결론

네트워크 리트랜스미션은 자연스러운 보정 메커니즘이지만, 비율이 급격히 증가하면 곧바로 성능 저하와 장애로 이어집니다.

패킷 손실·손상·지연의 원인을 물리 계층, 링크 계층, 경로 MTU, 트래픽 패턴 측면에서 하나씩 분리해 나가는 것이 핵심입니다. TCP/UDP 프로토콜의 리트랜스미션 동작 원리를 이해하고 있으면, “어디까지가 정상 범위인지, 언제부터 장애인지”를 판단하는 데 큰 도움이 됩니다.