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Department of Computer Engineering
TCP Server/Client Department of Computer Engineering Kyung Hee University. Choong Seon Hong
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주의 : 모든 데이터는 네트워크 바이트 순서로 저장 해야 한다.
IPv4의 주소체계를 나타내는 구조체 클라이언트 또는 서버의 구체적인 주소를 표현을 위해 사용 주소체계 IP 주소 포트번호 struct sockaddr_in { sa_family_t sin_family; // 주소 체계 uint16_t sin_port; // 16비트 포트번호 struct in_addr sin_addr; // 32 비트 IP 주소 char sin_zero[8]; // 사용되지 않음 }; struct in_addr { uint32_t s_addr; // 32비트 IP 주소를 저장하는 구조체 }; 주의 : 모든 데이터는 네트워크 바이트 순서로 저장 해야 한다.
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인터넷 주소 초기화 Template 1: struct sockaddr_in addr;
2: char *serv_ip=“ "; 3: char *serv_port=“9999"; 4: memset(&addr, 0, sizeof(addr_len)); 5: addr.sin_family = AF_INET; 6: addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(serv_ip); 7: addr.sin_port = htons(atoi(serv_port)); //스트링 정수 1: struct sockaddr_in addr; 2: char *serv_port="9190"; 3: memset(&addr, 0, sizeof(addr_len)); 4: addr.sin_family = AF_INET; 5: addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); 6: addr.sin_port = htons(atoi(serv_port));
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주소 정보 할당하기 #include <sys/type.h> #include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, struct sockaddr * myaddr, int addrlen); sockfd : 주소를 할당하고자 하는 소켓의 파일 디스크립터를 인자로 전달 myaddr : 할당하고자 하는 주소 정보를 지니고 있는 sockaddr_in 구조체 변수의 포인터를 인자로 전달 addrlen : 인자로 전달될 주소 정보 구조체의 길이를 전달 함수 호출이 성공하면 sockfd가 가리키는 소켓에 myaddr이 가리키는 주소 정보가 할당되고 성공 시 0, 실패 시 -1 반환
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소켓주소 구조체 프로토콜 체계에 따라 주소 체계가 다름
socket 함수와 bind 함수는 특정 프로토콜 체계를 위한 함수가 아님 프로토콜에 독립적 따라서, 일반적으로 선언되어야 함 Local Unix 프로토콜을 위한 sockaddr_un 구조체의 포인터도 인자값으로 사용할 수 있어야 함 struct sockaddr { sa_family sin_family; // address_family char sa_data[14]; // 주소 };
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프로그램 예제 확인 프로그램 예제 bind_sock.c 실행결과.
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TCP Server Program Procedure TCP Server socket() 소켓 생성 소켓번호와 소켓주소의 결합
bind() listen() 연결 대기 연결수락 accept() 클라이언트의 요구 처리 read() 서비스 처리, write() close()
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TCP Server Program socket() bind() socket(PF_INET, SOCK_STREAM,0)
소켓의 생성 bind() socket()으로 생성된 소켓은 그 응용 프로그램 내에서 유일한 번호인 소켓번호를 배정받는다. 그러나 이 번호는 응용 프로그램만 알고 있는 번호이므로 이 프로그램이 컴퓨터 외부와 통신하려면 이 소켓번호와 소켓주소(IP 주소 + 포트번호)를 연결해 두어야 하며 이를 위해 bind()가 사용된다. socket(PF_INET, SOCK_STREAM,0) int bind(int sockfd, struct sockaddr * myaddr, int addrlen);
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TCP Server Program bind() 호출 시 소켓번호와 소켓주소의 관계 socket() bind() 소켓번호
응용프로그램(서버) socket() bind() 연결 소켓번호 1. 프로토콜 소켓 인터페이스 2. 자신의 IP 주소 3. 자신의 포트번호 4. 상대방 IP 주소 5. 상대방 포트번호 TCP/IP 네트워크
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‘연결 요청 대기 상태'로의 진입 listen 함수는 전달되는 인자의 소켓을 ‘서버 소켓’이 되게 한다.
#include <sys/type.h> int listen(int s, int backlog); s : ‘연결 요청 대기 상태’에서 클라이언트의 연결 요청을 받아들이는 역할을 하게 될 소켓의 파일 디스크립터를 인자로 전달 서버 소켓 backlog : ‘연결 요청 대기 큐(Queue)’의 크기를 나타냄. 인자로 5가 들어오면, 큐의 크기가 5가 되어 클라이언트의 연결 요청을 5개까지 대기시킬 수 있게 된다. 함수호출 성공 시에는 0, 실패 시에는 -1이 리턴
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서버의 역할과 연결 요청 대기 상태 Server socket is kind of a ‘gatekeeper’. Server
서버로의 연결 요청 서버소켓 대 기 실 client data 두 번째 인자 첫 번째 인자
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연결 요청 수락하기 연결요청 대기 큐(queue)에 존재하는 클라이언트의 연결 요청 수락
#include <sys/type.h> #include <sys/socket.h> int accept(int s, struct sockaddr * addr, int * addrlen); s : 서버 소켓의 파일 디스크립터를 인자로 전달 addr : 연결 요청을 수락할 클라이언트의 주소 정보를 저장할 변수의 포인터. 함수 호출이 성공하면 addr이 가리키는 변수에는 클라이언트의 주소 정보로 채워지게 됨. addrlen : 함수 호출 시 인자로 전달된 addr 포인터가 가리키는 구조체의 크기를 저장하고 있는 변수의 포인터를 넘겨줌. 서버는 *addr를 통해 클라이언트의 IP 주소를 알 수 있음. 성공 시 소켓의 새로 생성된 파일 디스크립터를, 실패 시 -1 리턴
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TCP Server Program accept() 호출 시 얻는 소켓주소 정보와 새로운 소켓 TCP/IP 소켓번호
응용 프로그램(Client) socket() bind() listen() accept() 새로운 소켓번호 소켓번호 1. 프로토콜 소켓 인터페이스 2. 자신의 IP 주소 3. 자신의 포트번호 4. 상대방 IP 주소 5. 상대방 포트번호 TCP/IP 네트워크
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연결 요청 수락 상태 서버소켓 1 2 3 새로운 소켓 Client1 Client2 Client3 연결 요청 연결 요청 대기 큐 Accept 함수 호출 연결 요청 수락 연결 완료! 데이터 송 수신 진행 accept() 함수의 수행이 성공하면 접속된 클라이언트와의 통신에 사용할 새로운 소켓이 만들어지고 이 소켓번호가 리턴, 실패 시에는 -1을 리턴 서버는 이 클라이언트와 통신하기 위하여 accept()가 리턴하여 새로 만들어진 소켓번호를 사용
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Remind of “Hello World!” Server
프로그램 예제 helloworld_server.c 실행하기 포트 번호는 123+각자 아이디 Ex) ID : ip25 = 12325
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클라이언트의 기본적인 함수 호출 순서 Procedure TCP Client socket() 소켓 개설
sockaddr_in 구성 서버의 IP 주소와 포트번호 지정 connect() 서버로 연결 요구 read(), write() 데이터 송수신 close()
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연결 요청 함수 소켓과 목적지 주소에 대한 정보를 마련한 후 연결 요청을 시도 한다. 서버에 연결 요청
#include <sys/type.h> int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen); 서버에 연결 요청 sockfd : 미리 생성해 놓은 소켓의 파일 디스크립터 serv_addr : 연결 요청을 보낼 서버의 주소 정보를 지닌 구조체 변수의 포인터 addrlen : serv_addr 포인터가 가리키는 주소 정보 구조체 변수의 크기
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TCP Client Program connect() 호출시 소켓번호와 소켓주소의 관계 socket() connect()
1. 프로토콜 소켓 인터페이스 2. 자신의 IP 주소 3. 자신의 포트번호 4. 상대방 IP 주소 5. 상대방 포트번호 TCP/IP 네트워크
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Remind of “Hello World!” Client
프로그램 예제 helloworld_client.c 실행하기 포트 번호는 123+각자 아이디 Ex) ID : ip25 = 12325
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소켓 사용 절차 TCP (연결형) 소켓 프로그래밍 절차 서 버 클라이언트 socket() socket() bind()
서 버 클라이언트 socket() socket() bind() listen() connect() 연결요청 accept() 데이터 송수신 read() write() write() read() 종료 close() close()
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Iterative 서버의 구현 Iterative TCP Server Finished ? socket() bind()
listen() accept() read() 서비스 처리, write() closed() N Y 소켓 개설 소켓번호와 소켓주소의 결합 연결을 기다림 연결수락 클라이언트의 요구를 처리한 후 결과
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Iterative 서버의 코드 Template
for( ; ; ){ 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"); break; } /* 데이터 전송 후 종결 */ write(clnt_sock, message, sizeof(message)); close(clnt_sock);
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예제 확인 helloworld_server2.c, helloworld_client.c
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에코(echo) 서버/클라이언트의 구현 에코 서버/클라이언트의 기능 Server Client Hello! Hello!
버퍼(배열) … Hello! message Hello!
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예제 확인 프로그램 예제 echo_server.c, echo_client.c 실행 결과
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TCP 기반의 데이터 전송 특징 Server Client
한번의 데이터 전송함수 호출(write, send)이 늘 하나의 패킷을 형성하는 것은 아니다. Server Client 버퍼(배열) … ABCD A B … D C A, B 먼저 도착
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다시 구현하는 TCP기반의 에코 클라이언트 프로그램 예제 echo_client2.c
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경계가 없는 TCP기반의 데이터 전송 데이터 송수신 함수의 호출 횟수는 큰 의미를 지니지 않는다. Client Server
두 번에 걸쳐 메시지 전송 MSG 1 MSG 2 한번에 메시지 수신 후 한번에 메시지 전송 MSG 1 + MSG 2 네 번에 걸쳐서 메시지 수신
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예제 확인 프로그램 예제 bnd_server.c, bnd_client.c 실행결과
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실습#1 daytime_tcp_server.c, daytime_tcp_client.c
Daytime service를 제공하는 서버 프로그램과 클라이언트 프로그램을 작성하시오.(TCP 이용) Hint #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> Int main(int argc, char *argv[ ]) { time_t tim; tim =time(NULL); printf(“현재 시각은 %s”, ctime(&tim)); return 0; }
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실습#2 hostname_tcp_server.c, hostname_tcp_client.c
Hint struct hostent, gethostbyname()
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