2.1. 소켓의 프로토콜과 그에 따른 데이터 전송 특성

프로토콜의 이해와 소켓의 생성

프로토콜이란?

 - 개념적으로 약속의 의미를 담고 있다.

 - 컴퓨터 상호 간의 데이터 송수싱네 필요한 통신 규약.

 - 소켓을 생성할 때 기본적인 프로토콜을 지정해야한다.

#include <sys/socket.h> int socket(int domain, int type, int protocol);

-> 성공시 파일 디스크립터, 실패 시 -1 반환 

 - domain 소켓이 사용할 프로토콜 체계(Protocol Family) 정보 전달.

 - type 소켓의 데이터 전송방식에 대한 정보 전달.

 - protocol 두 컴퓨터 간 통신에 사용되는 프로토콜 정보 전달.

프로토콜 체계(Protocol Family)

프로토콜 체계

 - 프로토콜도 그 종류에 따라서 부류가 나뉘는데, 그 부류를 가리켜 프로토콜 체계라 한다.

 - 프로토콜의 체계 PF_INET은 IPv4인터넷 프로토콜 체계를 의미한다. 우리는 이를 기반으로 소켓 프로그래밍을 학습한다.

이름	프로토콜 체계(Protocol Family)
PF_INET	IPv4 인터넷 프로토콜 체계
PF_INET6	IPv6 인터넷 프로토콜 체계
PF_LOCAL	로컬 통신을 위한 UNIX 프로토콜 체계
PF_PACKET	Low Level 소켓을 위한 프로토콜 체계
PF_IPX	IPX 노벨 프로토콜 체계

소켓의 타입(Type)

소켓의 타입

 - 데이터 전송방식을 의미함.

 - 소켓이 생성될 때 소켓의 타입도 결정되어야 한다.

프로토콜 체계 PF_INET의 대표적인 소켓 타입 둘

 - 연결 지향형 소켓 타입

 - 비 연결 지향형 소켓 타입.

연결지향형 소켓(SOCK_STREAM)의 데이터 전송 특성

 - 중간에 데이터 소멸되지 않는다.

 - 전송 순서대로 데이터가 수신된다.

 - 데이터의 경계가 존재하지 않는다.

 - 소켓 대 소켓의 연결은 반드시 1대 1의 구조.

비 연결지향형 소켓(SOCK_DGRAM)의 데이터 전송특성

 - 전송순서 상관없이 빠른 속도의 전송을 지향

 - 데이터 손실 및 파손의 우려있다.

 - 데이터의 경계가 존재한다.

 - 한번에 전송할 수 있는 데이터의 크기가 제한된다.

프로토콜의 최종 선택

TCP 소켓

int tcp_socket= socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

UDP 

int udp_socket= socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

-> 첫 번째, 두번재 인자로 전달된 정보를 통해서 소켓의 프로토콜이 사실상 결정 되기 때문에 세번재 인자로 0을 전달해도된다.

tcp_server.c

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> void error_handling(char *message); int main(int argc, char *argv[]) { int serv_sock; int clnt_sock; struct sockaddr_in serv_addr; struct sockaddr_in clnt_addr; socklen_t clnt_addr_size; char message[]="Hello World!"; if(argc!=2){ printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]); exit(1); } serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(serv_sock == -1) error_handling("socket() error"); memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family=AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1) error_handling("bind() error");  if(listen(serv_sock, 5)==-1) error_handling("listen() error"); clnt_addr_size=sizeof(clnt_addr);   clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size); if(clnt_sock==-1) error_handling("accept() error");   write(clnt_sock, message, sizeof(message)); close(clnt_sock); close(serv_sock); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); }

tcp_client.c

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> void error_handling(char *message); int main(int argc, char* argv[]) { int sock; struct sockaddr_in serv_addr; char message[30]; int str_len=0; int idx=0, read_len=0; if(argc!=3){ printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]); exit(1); } sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sock == -1) error_handling("socket() error"); memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family=AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2])); if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)  error_handling("connect() error!"); while(read_len=read(sock, &message[idx++], 1)) { if(read_len==-1) error_handling("read() error!"); str_len+=read_len; } printf("Message from server: %s \n", message); printf("Function read call count: %d \n", str_len); close(sock); return 0; } void error_handling(char *message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); }