Computer Network Lab UDP 데이터그램 과 소켓 강 동 호 컴퓨터 네트워크 실험실

Computer Network Lab. 2 목차  개요  DatagramPacket 클래스  DatagramSocket 클래스  데이터그램 수신과 송신  소켓 옵션  추상화의 상위수준  유용한 프로그램  요약

Computer Network Lab. 3 개 요개 요  UDP(User Datagram Protocol) 데이터그램  비연결형 데이터 전달 서비스를 제공하는 전달 계층 프로토콜  신뢰성이나 데이터의 전달 순서를 보장하지 않는다.  신뢰성보다 속도가 중요시 되는 데이터의 전송에 이 용  TCP - 전화, UDP - 편지

Computer Network Lab. 4 개 요 (Cont’d)  UDP  Connection-Less mode  Unreliable service  TCP  Connection-Oriented mode  Reliable service

Computer Network Lab. 5 개 요 (Cont’d)  UDP 데이터그램 형식 32 비트 데이터 길이체크섬 근원지 포트목적지 포트

Computer Network Lab. 6 개 요 (Cont’d)  자바의 UDP 구현에 필요한 클래스  DatagramPacket  데이터를 데이터그램이라는 UDP 패킷에 채워 넣고, 도착한 데이터그램에서 데이터를 꺼낼수 있도록 한다.  DatagramSocket  데이터를 보내고, 받는 역할을 한다.

Computer Network Lab. 7 DatagramPacket 클래스  public DatagramPacket(byte buffer[ ], int length) p 데이터를 받기 위해 DatagramPacket 객체를 만드는 생성자 pbuffer[ ]: 데이터가 위치해 있는 바이트 배열 plength: 버퍼의 길이 (buffer.length 보다 긴 DatagramPacket 을 생성 하려고 하면, lIIegalArgumentException 에러 발생 )

Computer Network Lab. 8 DatagramPacket 클래스 (Cont’d)  데이터를 수신하는 DatagramPacket 생성하기 import java.net.*; public class UDPReceiver { public static void main (String args[ ]) { byte[] buffer = new byte[8096]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length); }

Computer Network Lab. 9 DatagramPacket 클래스 (Cont’d)  public DatagramPacket(byte buffer[ ], int length, InetAddress ia, int port) p 다른 호스트로 전송할 DatagramPacket 생성 p buffer[ ]: 전송할 데이터의 바이트 배열 p length: 버퍼의 길이 (buffer.length 보다 큰 length 를 갖는 DatagramPacket 을 생성하려고 하면, IllgalArgumentException 이 발생한다.) p InetAddress ia: 패킷의 목적지 호스트 주소 p Port: 목적지 포트 번호

Computer Network Lab. 10 DatagramPacket 클래스 (Cont’d)  데이터를 보내기 위해 DatagramPacket 을 생성하기 import java.net.*; Public class UDPSender { Public static void main(String args[]) { String s = “this is a test.”; byte[] data = new byte[s.length()]; S.getBytes(0, s.length(),data, 0); try { lnetAddress ia = lnetAddress.getByName(“sunsite.unc.edu”); Int port = 7; DatagramPacket = new DatagramPacket(data, data.length, ia, port); } Catch (UnknownHostException e) { }

Computer Network Lab. 11 get 메소드들  데이터그램의 정보 제공  public InetAddress getAddress( )  원격호스트의 주소를 가진 InetAddress 객체를 반환  임의의 네트워크로부터 수신된 것이라면, 데이터그램 을 보낸 호스트의 주소를 반환  데이터그램을 전송하기 위해 로컬 호스트에서 생성된 것이라면, 데이터그램이 보내질 호스트의 주소를 반 환

Computer Network Lab. 12 get 메소드들 (Cont’d)  public int getPort( )  원격기계의 데이터그램 포트 번호를 정수로 반환  public byte[] getData( )  데이터그램 안에 들어있는 데이터들을 바이트 배열로 반환  다른 데이터형 (String 형 ) 으로의 변환  Public String(byte[] buffer, int high_byte, int start, int num_bytes) String s = new String(dp.getData(), 0, 0,dp.getLength()); // 데이터그램에 들어있는 데이터가 아스키 텍스트일 경우

Computer Network Lab. 13 get 메소드들 (Cont’d)  Public ByteArrayInputStream(byte[] buffer, int offset, int num_byte) ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(dp.getData( ), 0, 0, dp.getLength( )); DataInputStream dis = new DataInputStream(bis); // 아스키 텍스트가 아닌 경우  Public int getLength( )  데이터의 바이트 수 반환

Computer Network Lab. 14 get 메소드들 (Cont’d)  데이터 전송을 위한 DatagramPacket 을 생성하기 String s = "This is a test."; byte[] data = new byte[s.length()]; s.getBytes(0, s.length(), data, 0); try { InetAddress ia = InetAddress.getByName(“netwk.hannam.ac.kr"); int port = 7; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length, ia, port); System.out.println("This packet is addressed to " + dp.getAddress() + “ on port " + dp.getPort()); System.out.println("There are " + dp.getLength() + " bytes of data in the packet"); System.out.println(new String(dp.getData(), 0, 0, dp.getLength())); }

Computer Network Lab. 15 DatagramSocket 클래스  UDP 에서 데이터그램을 보내거나 받을때 사용 되는 유일한 소켓 클래스  Public DatagramSocket( ) throws SocketException  익명 포트에 바인드 되는 DatagramSocket 을 생성 public static void main(String[] args) { try { DatagramSocket theClient = new DatagramSocket(); } }

Computer Network Lab. 16 DatagramSocket 클래스 (Cont’d)  Public DatagramSocket(int port) throws SocketException  지정된 특정 포트에서, 들어오는 데이터그램을 기다 리는 DatagramSocket 생성  객체 생성 실패 원인  지정된 포트가 이미 사용중일 때  1024 번 이하의 포트를 사용하려고 할때  소켓 생성 실패시 SocketException 발생

Computer Network Lab. 17 DatagramSocket 클래스 (Cont’d) Import java.net.*; public class lookForLocalUDPPorts { public static void main(String[ ] args) { DatagramSocket theServer; for (int i = 1024; i <= 65535; i++) { try { theServer = new DatagramSocket(i); theServer.close(); } catch (SocketException e) { System.out.println("There is a server on port " + i + "."); } } }}

Computer Network Lab. 18 DatagramSocket 클래스 (Cont’d)  Public DatagramSocket(int port, lnetAddress intf) throws SocketException  지정된 포트와 지정된 네트워크 인터페이스에서 들어오는 데이 터그램을 위해 연결요청을 기다리는 소켓을 생성  Port: 소켓이 데이터그램을 위해 연결 요청을 기다리는 포트  Intf: 호스트의 네트워크 주소중의 하나에 대한 lnetAddress 객체 이다.  자바 1.1 에서만 지원

Computer Network Lab. 19 데이터그램 주고 받기  public void send(DatagramPacket dp) throws IOExecption  DatagramPacket 이 생성되고, DatagramSocket 이 열 리면 소켓의 send() 메소드에 패킷을 넘김으로써 데 이터를 전송할 수 있다.  theSocket.send(theOutput);

Computer Network Lab. 20 데이터그램 주고 받기 (Cont’d)  Public void receive(DatagramPacket dp) throws IOException  네트워크를 통해 수신된 UDP 데이터그램을 DatagramPacket 객체로 변환한다.

Computer Network Lab. 21 데이터그램 주고 받기 (Cont’d)  Public int getLocalPort()  로컬기계에서 소켓이 귀를 기울이고 있는 포트의 번 호를 int 로 반환  익명 포트를 사용해서 DatagramSocket 을 생성한 경 우, 사용중인 포트 번호를 알고자 할 때 이 메쏘드를 사용 하면 된다.

Computer Network Lab. 22 데이터그램 주고 받기 (Cont’d) import java.net.*; public class getLocalPortExample { public static void main(String[] args) { try { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); System.out.println("The DatagramSocket is on port " + ds.getLocalPort()); } catch (SocketException e) { }

Computer Network Lab. 23 데이터그램 주고 받기 (Cont’d)  Public synchronized void close( )  소켓이 사용하고 있는 포트의 해제 try { DatagramSocket theServer = new DatagramSocket(); theServer.close(); }

Computer Network Lab. 24 소켓 옵션 ( 자바 1.1)  자바 1.1 에서 데이터그램 소켓에 대해 지원이 되는 소켓 옵션은 SO_TIMEOUT 뿐이다.  Public synchronized void setSoTimeout(int timeout) throws SocketException  데이터그램 소켓의 SO_TIMEOUT 필드에 값을 설정한다.  receive() 메쏟가 연결 요청 신화를 기다려야하는 시간을 milliseconds 단위로 설정한다.  설정된 시간이 지나면, InterruptedException 이 발생한다.  정해진 시간내에 응답이 와야 하는 보안관련 프로토콜 작성시에 사용된다.

Computer Network Lab. 25 소켓 옵션 ( 자바 1.1) (Cont’d) try { buffer = new byte[2056]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length); DatagramSocket ds = new ServerSocket(2048); ds.setSoTimeout(30000); try { ds.receive(dp);..... } catch (InterruptedExecption e) { ds.close (); System.err.println(" No connection within 30 seconds"); }

Computer Network Lab. 26 소켓 옵션 ( 자바 1.1) (Cont’d)  Public synchronized int getSoTimeout() throws IOException  getSoTimeout() 메소드는 현재 DatagramSocket 객체 의 SO_TIMEOUT 필드 값을 반환한다. int timeout = ds.getSoTimeout( );

Computer Network Lab. 27 객체 메소드들  Protected synchronized void finalize()  DatagramPacket 또는 DatagramSocket 에 의해서 치 환되는 java.lang.Object 의 유일한 메소드  DatagramSocket 객체가 쓰레기 수거되기 전에 호출 된다.

Computer Network Lab. 28 추상화의 상위수준  UDPClient  데이터를 보내기 전에 바이트 배열을 DatagramPacket 객 체로 변환할 필요가 없고, 데이터그램을 수신하기 위해 빈 버퍼를 가진 DatagramPacket 을 생성할 필요도 없다.  인터넷 주소와 포트 번호를 인자로 넘김으로써 UDPClient 객체를 생성한다.

Computer Network Lab. 29 유용한 프로그램  호스트는 패킷의 IP 헤더 부분을 조사해서 TCP 패 킷 인지 UDP 패킷 인지를 판별할수 있다.  TCP 서버와 UDP 서버는 아무런 문제없이 같은 포트 번호를 공유할 수 있다.

Computer Network Lab. 30 유용한 프로그램 (Cont’d)  간단한 UDP 클라이언트  몇몇 인터넷 서비스는 클라이언트의 주소와 포트번호 만을 필요로 한다.  서버측에서는 데이터 그램내에 있는 데이터를 그냥 버린다.  daytime(13 포트 ),quote(17 포트 ),chargen(19 포트 )

Computer Network Lab. 31 유용한 프로그램 (Cont’d)  UDP 서버  하나의 UDP 서버 클래스를 만들어, 특수한 프로토콜 을 구현하는 서버는 서버 클래스로 만드는 개념

Computer Network Lab. 32 유용한 프로그램 (Cont’d)  UDP echo 클라이언트  echo 프로토콜을 UDP 로 구현하기 어려운점  I/O 스트림을 지원하지 않는다.  연결이라는 개념이 존재하지 않는다.  UDP 에서는 데이터를 보내고 받는 프로세스가 비동 기적으로 이루어져야 한다. => Thread 를 이용  UDPEchoClient, echoInputThread, echoOutputThread 클래스로 구성된다.

Computer Network Lab. 33 유용한 프로그램 (Cont’d)  UDPEchoClient 클래스  명령어 입력 라인에서 호스트이름을 읽어 들이고, 소 켓 생성 후 echoInputThread 클래스, echoOutputThread 클래스를 실행시킨다.  echoInputThread 클래스  사용자로 부터 입력을 한번에 한줄씩 읽어 들여, 이를 echo 서버에게 전송한다.

Computer Network Lab. 34 유용한 프로그램 (Cont’d)  echoOutputThread 클래스  데이터그램이 도착할 때 까지 대기하다가 수신되면, 그것을 String 으로 변환하여 출력한다.

Computer Network Lab. 35 요 약요 약  DatagramPacket 클래스  데이터를 데이터그램이라는 UDP 패킷에 채워 넣고, 도착한 데이터그램에서 데이터를 꺼낼 수 있도록 하 기 위한 DatagramPacket 객체를 생성한다.  DatagramSocket 클래스  데이터그램을 송수신하기 위한 DatagramSocket 객 체를 생성한다.