Network Socket Programming

Presentation on theme: "Network Socket Programming"— Presentation transcript:

1 Network Socket Programming

2 Contents SOCKET API TCP/IP MFC Programming Overview

3 A Programmers Introduction
Appendix C SOCKETS: A Programmers Introduction 3

4 The concept Sockets and sockets programming was developed in the 1980s
A socket enables communication between a client and server process connection-oriented or connectionless Can be considered an endpoint in a communication Once the appropriate sockets are engaged, the two computers can exchange data.

5 The Berkeley Socket Interface
The de facto standard application programming interface (API) Provides a library of functions Generic access to inter-process communications services Programmers can use to develop network aware application Functionality of identifying endpoints of the connection Establishing the communication Allowing messages to be sent, waiting for incoming messages Terminating the communication, and error handling.

6 Most widely used socket interfaces
The Berkley Software Distribution Sockets (BSD) Introduced for UNIX Windows Sockets API from Microsoft Slight modification of BSD

7 The Requirements This Socket material is intended for the C language programmer. It provides external references for the C++, Visual Basic, and PASCAL languages. Basic knowledge of the TCP/IP and UDP network protocols is assumed. The language has to recognize dynamic link libraries (DLLs) In a 32-bit Windows environment, import the wsock32.lib to take advantage of the WinSock API. When library has to be linked (when create executables.) Wsock32.dll gets loaded Wsock32.dll runs over the TCP/IP stack. (implicitly link at runtime.)

8 The Client/Server Model of Communication
The basic model of stream-based (or TCP/IP sockets) communication Diagram of Stream Socket Communication

9 The Client/Server Model of Communication
Flowchart of Datagram Socket Communication

10 TCP/IP 10

11 Internet 통신 Protocol OSI Reference Model Application Presentation
통신하고자 하는 컴퓨터들 사이에 미리 정해 둔 규약 접속방법, 데이터 송신방법, 주소 체계 등을 포함 OSI Reference Model 통신을 위한 복잡한 여러 기능들을 조직적으로 분류하여 이를 7개의 계층으로 분리하여 계층별로 프로토콜을 제정, 관리할 수 있도록 한 표준 Application Session Presentation Transport Data link Network Physical OSI 7 계층 11

12 TCP/IP TCP/IP 인터넷의 효시인 ARPARNET의 protocol로 개발되었다
TCP는 종단간의 신뢰성 있는 전송을 담당, IP는 인터넷상에서의 routing과 전달을 담당 12

13 TCP/IP Application layer Application layer 가상적인 통신 Transport layer
Internet layer Internet layer Physical layer Physical layer 실제적인 통신 13

14 Socket Socket: TCP/IP 프로토콜을 이용하는 네트워크 프로그램을 개발하기 위한 인터페이스
Application 프로그램은 socket을 이용하여 transport layer 이하의 통신 기능을 이용할 수 있음 IP 주소와 port 번호를 사용하여 통신 (Ex: 전화번호: IP, 통화하는 사람: Port number) 14

15 IP 주소 IP Address Internet상에 접속해 있는 컴퓨터들의 주소
32bit-length in IP version 4 와 같이 8bits단위로 분리, 4 class type으로 분류 논리적 최대 주소 개수=256*256*256*256=42억 개 주소 부족 현상의 대두 - IPv6에서는 128 bits로 규정 15

16 Port number Port number
한 컴퓨터 안에서 수행될 수 있는 application program들을 구별하기 위해서 정해진 식별 번호 Internet Assigned Numbers Authority (IANA) 16bit-정수 1023 – registerd well known ports ftp service : port 21, telnet 23, HTTP 80 1024~49151 – used to multiple purpose. 49152~65535 – used to dynamic and private port 주요 port 번호 (RFC790) #define IPPROTO_IP 0 #define IPPROTO_ TCP #define IPPROTO_ UDP #define IPPORT_ NETSTAT 15 #define IPPORT_ FTP 21 #define IPPORT_ TELNET 23 16

17 MFC Programming Overview
17

18 MFC의 Class Library 18

19 Application Framework
CObject 거의 모든 MFC 클래스의 기반 클래스 CCMDTarget 커맨드 메시지를 받는 기능 CWinApp 프로그램을 구동시키는 기능 CDocument 데이터를 저장하고 처리하는 기능 CWnd 윈도우에 관련된 기능(눈에 보이는 오브젝트) CFrameWnd 프로그램 윈도우 프레임(외곽)을 관리 CView 데이터를 보여주는 윈도우 관리 MFC 기반 클래스 19

20 Application Framework
CObject 파생 클래스 CCMDTarget CWinApp CMyApp CDocument CMyDoc CWnd CFrameWnd CMainFrame CView CMyView MFC 기반 클래스 20

21 CWinApp 클래스 프로그램을 구동시켜 주는 기능 프로그램 시작과 종료를 담당
프로그램 시작될 때, 메인 프레임 윈도우를 생성 무한루프를 돌면서 메시지를 뿌려준다(WM_QUIT 메시지를 만나면 무한루프를 빠져나옴) 21

22 CWnd 클래스 CWnd 클래스는 화면에 출력되어 우리 눈에 보이는 윈도우라는 오브젝트를 클래스로 구현
윈도우의 크기, 위치, 모양, 상태 등을 제어하기 위한 기능을 제공 => CFrameWnd 클래스의 기능 메시지 핸들러라 불리는 멤버 함수, 윈도우에서 발생하는 메시지를 처리하기 위한 함수=>CView 클래스 기능 22

23 메시지 핸들러 함수 메시지 핸들러 함수는 윈도우에서 발생하는 메시지를 처리하기 위한 함수
Overriding해서 사용하지만 가상함수는 아님 메시지 맵을 사용하여 가상함수처럼 Overriding 할 수 있음 메시지 맵은 일종의 매크로이며, 파생클래스의 메시지 핸들러 함수를 여기에 등록을 하면 기반 클래스의 함수를 무시하고 파생 클래스의 함수를 호출해 줌 =>자동으로 등록시켜줌 23

24 CView/CDocument 클래스 CView 클래스 CDocument 클래스 프로그램에서 다루는 데이터를 보여주는 일을 함
GetDocument라는 멤버함수는 도큐먼트 오브젝트의 포인터를 얻는 함수, 이것으로 도큐먼트에 저장되어 있는 데이터를 가져옴 CDocument 클래스 프로그램에서 처리하는 데이터를 저장하고, 읽어오고, 처리하는 기능 파일로부터 데이터를 읽어오는 기능(“파일”메뉴의”열기” 기능) 파일에 데이터를 저장하는 기능(“파일”메뉴의”저장”기능) 새로운 데이터를 만드는 기능(“파일”메뉴의”새 파일”기능) 작업 중인 데이터를 닫는 기능(“파일”메뉴의”닫기”기능) 데이터가 변경된 사실을 뷰 오브젝트에 알리는 기능 24

25 CView/CDocument 클래스 GetDocument 함수 CView::GetDocument
CDocument* GetDocument() const; Return Value 현재 view 와 관련된 CDocument object를 가리키는 포인터가 반환된다. 만약 view에 관련된 document가 없다면 NULL이 반환된다. Remark view의 document에 대한 포인터를 반환한다. 반환된 포인터를 사용하여 document의 멤버 함수 호출이 가능해진다. 25

26 CView/CDocument 클래스 OnDraw 함수 CView::OnDraw
virtual void OnDraw ( CDC* pDC ) = 0 ; Parameter pDC는 document의 image를 rendering 하는데 사용되는 device context를 가리킨다. Remark document의 image를 rendering 하기 위해 framework에 의해 호출된다. framework는 screen display, printing, print preview 등을 위해 이 함수를 호출한다.

27 CView/CDocument 클래스 예) AppWizard에 의해 생성된 ExView.cpp 소스 파일의 내부에는 OnDraw
함수가 선언되어 있다고 할 때 void CExView::OnDraw(CDC* pDC) { CExDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); // TODO: add draw code for native data here } 여기서 ASSERT_VALID(pDoc);는 pDoc가 활성화 되어있는 것인가를 검증하는 것이다. 여기에 다음과 같은 코드를 적어 넣으면 문자가 주어진 좌표에 표시된다. void CExView::OnDraw(CDC* pDC) { CExDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); pDC->TextOut(0,0,"Hello !! Control & System !",27); // TODO: add draw code for native data here } 27

28 CView/CDocument 클래스 GetDocument 함수는 CExDoc 형의 포인터인 pDoc로 값을 리턴하고 사용 가능한지 확인한다. 그 후 pDC, 즉 Device Context의 멤버함수인 TextOut 함수로 문자열을 출력한다. 여기서 출력 문자열에 대한 정보가 전 페이지 경우처럼 직접 나올수도 있고 CExDoc에서 올수도 있다. 이때 pDoc로 그 자료들을 가리켜 주어야 한다. 또한 화면에 무엇이든지 그릴때, 출력할때는 CDC 클래스의 여러 멤버 함수를 사용한다. 한가지 더 참고로 OnDraw 함수는 InvalidateRect 함수가 호출될때에도 따라서 호출된다.

29 Note & Q/A 강의 일정 프로젝트 제안서 제출 프로젝트 최종 보고서 제출 및 최종 결과물 시연 평가
1주: OOP Concept, C++ 개요 2주: SOCKET API, TCP/IP, MFC Programming Overview 3주: Network 접속, MFC 소켓 클래스, 범용 소켓 소개 4주: 예제 서버, 클라이언트 채팅 소스 분석 및 관련 API Overview 프로젝트 제안서 제출 중간고사기간 이후 공고 프로젝트 최종 보고서 제출 및 최종 결과물 시연 평가 날짜: 2010년 12월 초/중 오후 6시경 컴퓨터실(예정, 차후공고) 29