소켓통신이란?

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소켓통신이란?

NandaNanda 2023. 12. 23. 12:05

출처: https://helloworld-88.tistory.com/215

참고: https://www.youtube.com/watch?v=3jQ2dBpiqPo

(내생각: 소켓이란 다른 계층, 다른 영역으로 데이터를 보내기 위한 인터페이스. 네트워크에서 소켓이란 AL계층의 데이터를 TL계층으로 보내기 위한 인터페이스.

아래 영상에서 파일이라고 하는 것은 메시지를 전송받는 대상임. 즉 방금말한 다른영역이 파일임. 다른영역이 TCP가 되면 그 파일을 TCP Socket이라고 부르는 것임. 즉 소켓은 다른영역인 TCP로 데이터를 어떻게 보내는지 설명해 놓은 인터페이스가 설명되어 있는 인터페이스파일임(이 인터페이스를 구현한것을 소켓 라이브러리라고 하는 것같음). 소켓프로그래밍이란? TCP라는 대상에 데이터를 보내기 위해 소켓라이브러리를 활용하여 입출력 프로그래밍을 하는 것. 즉, 그냥 TCP에 대한 입출력 인터페이스를 사용하여 프로그래밍하는 것이 소켓 프로그래밍이다.)

https://www.youtube.com/watch?v=3jQ2dBpiqPo )

소켓통신

소켓(SOCKET)이란?

소켓(Socket)은 프로세스가 드넓은 네트워크 세계로 데이터를 내보내거나 혹은 그 세계로부터 데이터를 받기 위한 실제적인 창구 역할을 한다. 그러므로 프로세스가 데이터를 보내거나 받기 위해서는 반드시 소켓을 열어서 소켓에 데이터를 써보내거나 소켓으로부터 데이터를 읽어들여야 한다.

소켓은은 프로토콜, IP 주소, 포트 넘버로 정의된다.

* 프로토콜

프로토콜은 원래 외교상의 언어로써 의례나 국가간에 약속을 의미하며, 통신에서는 어떤 시스템이 다른 시스템과 통신을 원활하게 수용하도록 해주는 통신 규약, 약속

* IP

전 세계 컴퓨터에 부여된 고유의 식별 주소

* 포트

포트(Port)는 네트워크 상에서 통신하기 위해서 호스트 내부적으로 프로세스가 할당받아야 하는 고유한 숫자이다. 한 호스트 내에서 네트워크 통신을 하고 있는 프로세스를 식별하기 위해 사용되는 값이므로, 같은 호스트 내에서 서로 다른 프로세스가 같은 포트 넘버를 가질 수 없다. 즉, 같은 컴퓨터 내에서 프로그램을 식별하는 번호이다.

다시말해 소켓이은 떨어져 있는 두 호스트를 연결해주는 도구로써 인터페이스의 역할을 하는데 데이터를 주고 받을 수 있는 구조체로 소켓을 통해 데이터 통로가 만들어 진다. 이러한 소켓은 역할에 따라 서버 소켓, 클라이언트 소켓으로 구분된다.

소켓통신의 흐름

서버 (Server)

클라이언트 소켓의 연결 요청을 대기하고, 연결 요청이 오면 클라이언트 소켓을 생성하여 통신이 가능하게 한다

1) socket() 함수를 이용하여 소켓을 생성

2) bind() 함수로 ip와 port 번호를 설정하게 됩니다.

3) listen() 함수로 클라이언트의 접근 요청에 수신 대기열을 만들어 몇 개의 클라이언트를 대기 시킬지 결정

4) accept() 함수를 사용하여 클라이언트와의 연결을 기다림

클라이언트 (Client)

실제로 데이터 송수신이 일어나는 것은 클라이언트 소켓이다.

1) socket() 함수로 가장먼저 소켓을 연다.

2) connect() 함수를 이용하여 통신 할 서버의 설정된 ip와 port 번호에 통신을 시도

3) 통신을 시도 시, 서버가 accept() 함수를 이용하여 클라이언트의 socket descriptor를 반환

4) 이를 통해 클라이언트와 서버가 서로 read(), write() 를 하며 통신 (이 과정이 반복)

소켓종류

스트림 (TCP)

- 양방향으로 바이트 스트림을 전송, 연결 지향성

- 오류 수정, 정송처리, 흐름제어 보장

- 송신된 순서에 따라 중복되지 않게 데이터를 수신 → 오버헤드가 발생

- 소량의 데이터보다 대량의 데이터 전송에 적합 → TCP를 사용

데이터그램 (UDP)

- 비연결형소켓

- 데이터의 크기에 제한이 있음

- 확실하게 전달이 보장되지 않음, 데이터가 손실돼도 오류가 발생하지 않음

- 실시간 멀티미디어 정보를 처리하기 위해 주로 사용 ex) 전화

HTTP 통신과 SOCKET 통신의 비교

HTTP 통신

- Client의 요청(Request)이 있을 때만 서버가 응답(Response)하여 해당 정보를 전송하고 곧바로 연결을 종료하는 방식

HTTP 통신의 특징

- Client가 요청을 보내는 경우에만 Server가 응답하는 단방향 통신이다.

- Server로부터 응답을 받은 후에는 연결이 바로 종료된다.

- 실시간 연결이 아니고, 필요한 경우에만 Server로 요청을 보내는 상황에 유용하다.

- 요청을 보내 Server의 응답을 기다리는 어플리케이션의 개발에 주로 사용된다.

SOCKET 통신

- Server와 Client가 특정 Port를 통해 실시간으로 양방향 통신을 하는 방식

SOCKET 통신의 특징

- Server와 Client가 계속 연결을 유지하는 양방향 통신이다.

- Server와 Client가 실시간으로 데이터를 주고받는 상황이 필요한 경우에 사용된다.

- 실시간 동영상 Streaming이나 온라인 게임 등과 같은 경우에 자주 사용된다.

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1. 소켓(Socket)과 소켓통신이란?

소켓(Socket)은 TCP/IP 기반 네트워크 통신에서 데이터 송수신의 마지막 접점을 말합니다. 소켓통신은 이러한 소켓을 통해 서버-클라이언트간 데이터를 주고받는 양방향 연결 지향성 통신을 말합니다. 소켓통신은 보통 지속적으로 연결을 유지하면서 실시간으로 데이터를 주고받아야 하는 경우에는 사용됩니다.

소켓은 클라이언트 소켓과 서버 소켓으로 구분되며, 소켓간 통신을 위해서는 네트워크상에서 클라이언트와 서버에 해당되는 컴퓨터를 식별하기 위한 IP주소와 해당 컴퓨터내에서 현재 통신에 사용되는 응용프로그램을 식별하기 위한 포트번호가 사용됩니다.

2. 서버와 클라이언트

소켓통신에서는 서버와 클라이언트가 존재하며, 서버(Server)는 데이터를 제공하는 쪽을 말하며, 클라이언트(Client)는 데이터를 요청하여 제공받는 쪽을 말합니다.

3. 서버 소켓 구현하기

1) 서버소켓 생성

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000); // 포트번호

2) 클라이언트 접속 대기

Socket socket = serverSocket.accept( );

3) 데이터 송수신을 위한 input/output 스트림 생성

InputStream in = socket.getInputStream( );

OutputStream out = socket.getOutputStream( );

4) input 스트림을 통한 데이터 수신 (클라이언트 → 서버)

byte[ ] inputData = new byte[100];

int length = in.read(inputData);

String inputMessage = new String(inputData, 0, length);

5) output 스트림을 통한 데이터 송신 (서버 → 클라이언트)

String outputMessage = "보낼메시지";

out.write(outputMessage.getBytes( ));

out.flush( );

6) 통신 종료

socket.close( );

serverSocket.close( );

4. 클라이언트 소켓 구현하기

1) 클라이언트 소켓 생성을 통한 서버접속

Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8000); // IP주소, 포트번호

2) 데이터 송수신을 위한 input/output 스트림 생성

InputStream in = socket.getInputStream( );

OutputStream out = socket.getOutputStream( );

3) output 스트림을 통한 데이터 송신 (클라이언트 → 서버)