[2주차] Application Layer - Socket

소켓이란 무엇인가?

애플리케이션 프로세스끼리의 통신
-> 클라이언트 프로세스 - 서버 프로세스 간의 통신

✔ OS가 제공해주는 API의 일종이라고 볼 수 있다
　애플리케이션은 바로 밑에 있는 Transport Layer가 제공해주는 기능을 사용한다.
　-> TCP socket or UDP socket

Socket API (TCP)

✔ 서버는 기본적으로 수동적이다(클라이언트의 요청이 돌아올 때까지 대기)
✔ 클라이언트가 connect 요청을 보내면 두 소켓이 연걸된다. (Read - Write)

Socekt 간 연결과정과 함수들

Function: socket

✔ int type: 해당 소켓이 UDP type 인지 TCP type인지 결정해주는 인자
✔ 생성한 소켓의 id / idx 반환

Function: bind

✔ 생성된 소켓 아이디를 특정 포트에 결합

Function: listen

✔ 생성된 소켓을 listen 용도를 사용할 것이며, 요청들을 큐에 담아두고 처리하도록 함 (backlog)

Function: accept

✔ 준비가 끝나서 클라이언트로부터 연결을 기다리도록 함
✔ 클라이언트의 ip주소와 port주소를 받게 된다

연결 과정 정리

Function: connect

✔ (클라이언트가) 다른 소켓(서버)에 연결 요청을 보냄

* 클라이언트는 왜 bind 함수를 사용하지 않을까?
✔ 클라이언트는 웹 서버와 다르게 특정 port와 결합할 필요가 없기 때문! (아무거나 쓰면 된다)

Sample code: server

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#define PORT 3490 /*포트 번호*/
#define BACKLOG 10 /*최대 접속 가능 큐*/

main()
{
    /* 소켓 생성 (sockfd: 소켓 아이디(양수), SOCK_STREAM: TCP방식)  */

    int sockfd, new_fd; /*listen on sock_fd, new connection on new_fd */
    struct sockaddr_in my_addr; /*my address*/
    struct sockaddr_in their_addr; /*connecttor addr*/
    int sin_size;

    /*
        sockaddr_in 구조:
        struct sockaddr_in {
            short sin_family;
            u_short sin_port;
            struct in_addr sin_addr;
        };
        sin_family = AT_INET
        sin_port: port #(0-65535)
        sin_addr: IP-address
    */

    if((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    /* my_addr에 소켓의 정보를 넣어준다*/
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /*short, network byte order */
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    /* INADDR_ANY allows clients to connect to any one of the host's IP address*/

    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))==-1){
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    if(listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }
    while(1) { /*main accept() loop*/
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);


        /*accept() -> 클라이언트에서 요청이 올때까지 대기(block) 상태 */
        if((new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&their_addr,&sin_size))==-1){
            perror("accept");
            continue;
        }

        /* 클라이언트의 정보를 인자로 받는다 (접속한 클라이언트 정보 출력)*/
        printf("server: got connection form %s\n". inet_ntoa(their_adddr.sin_addr));
    }
}

Sample code: client

/* 소켓 생성 (SOCK_STREAM: TCP) */
if((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){
    perror("socket");
    exit(1);
}


their_addr.sin_family = AF_INET;
their_addr.sin_port = htons(Server_Portnumber);
their_addr.sin_addr = htonl(Servel_IP_address);

/* 서버 소켓과 연결(서버 주소를 인자로 받는다) */
if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&their_addr, sizeof(struct sockaddr))==-1){
    perror("connect");
    exit(1);
}

Read - Write (연결 이후)

Functions: write

Functions: read

✔ 연결 이후엔 그냥 데이터(string)을 주고 받는 과정

Close

Functions: close

✔ 데이터 교환이 끝난 이후 다른 이용자가 이용할 수 있도록 사용한 소켓을 release 해준다

Socket API (UDP)

✔ UDP는 훨씬 단순하다