TCP / IP 소켓 프로그래밍 4주차 ( Ch.15 ~ Ch.18 + α ).

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1 TCP / IP 소켓 프로그래밍 4주차 ( Ch.15 ~ Ch.18 + α )

2 세부 계획 스터디 계획 및 Ch.1 ~ Ch.4 1주차 Ch.5 ~ Ch.10.2 2주차 Ch.10.3 ~ Ch.14 3주차
4주차 기말고사 Ch.18 5주차 기말고사 Ch.19 ~ Ch.24 6주차 채팅 프로그래밍 7주차 8주차 스터디 세부 계획 상의 모습은 다음과 같습니다.

3 Chapter 15~24 다중 접속 서버의 구현

4 다중 접속 서버와 비 다중 접속 서버 비 다중 접속 서버 다중 접속 서버 서비스 시간이 빠르다
접속 대기 시간이 길다 (순 차) 서비스 시간이 조금 느리다 접속 대기 시간이 짧다 (병렬)

5 다중 접속 서버란? 둘 이상의 클라이언트에게 동시 에 접속을 허용하여, 동시에 둘 이상의 클라이언트에 게 서비스를 제공하는 서버를 의미 한다.

6 다중 접속 서버의 종류 멀티 플렉싱 서버 멀티 쓰레드 서버 멀티 프로세 스 서버

7 멀티 플렉싱 서버에서의 epoll Select 함수의 단점 해결책
if((fd_num=select(fd_max+1, &cpy_reads, 0, 0, &timeout))==-1) ……. for(i=0; i<fd_max+1; i++) { if(FD_ISSET(i, &cpy_reads)) { ….. FD_SET(clnt_sock, &reads); .…. } else { ….. FD_CLR(i, &reads); ….. } } 해결책

8 Epoll의 장점 epoll 구현의 함수 VS select 구현의 함수

9 쓰레드의 등장 배경 프로세스는 부담스 럽다. 데이터의 교환이 어 렵다. 프로세스의 생성에는 많은 리소스가 소모
프로세스가 생성되면, 프로세스간의 컨텍스트 스위칭 으로 인해서 성능이 저하 컨텍스트 스위칭은 프로세스의 정보를 하드디스크에 저장 및 복원 하는 일 데이터의 교환이 어 렵다. 프로세스간 메모리가 독립적으로 운영되기 때문에 프로세스간 데이터 공유 불가능 운영체제가 별도로 제공하는 메모리공간을 대상으 로 별도의 IPC 기법 적용

10 그래서 쓰레드는? 프로세스보다 가벼운, 경량화된 프로세스 컨텍스트 스위칭이 빠름
쓰레드 별로 메모리공유가 가능하기 때문 에 별도의 IPC 기법 불필요

11 쓰레드와 프로세스의 차이점 프로세스 쓰레드 프로세스는 서로 완전히 독립 적 프로세스는 운영체제 관점에 서의 실행 흐름을 구성
프로세스는 서로 완전히 독립 적 프로세스는 운영체제 관점에 서의 실행 흐름을 구성 쓰레드는 데이터 영역과 힙 영 역을 공유 쓰레드는 프로세스 내에서의 실행 흐름

12 쓰레드의 문제점 쓰레드 메모리공유가 가능하기 때문에 문 제가 발생 ← 정상적인 접근 ↓ 잘못된 접 근

13 NO!!! YES!!! 쓰레드의 임계영역 둘 이상의 쓰레드가 동시에 실행하면 문 제를 일으키는 영역 전역변수
long long num = 0; NO!!! ↑ 임계영역? YES!!! 임계영역?

14 해결 방법은? 동기화! 둘 이상의 쓰레드가 동시에 실행하면 문 제를 일으키는 영역 뮤텍스 (Mutex)
-동기 접근에 대한 해 결책 세마포어 (Semaphore) -실행 순서 컨트롤 중 심의 컨트롤

15 다중 접속 서버의 종류 Multi Connection Server Multi Process Multi Plexing
Multi Threading Multi Plexing Select Epoll (linux) Asynchronous Notification IO (windos) Overlapped IO (windows) IOCP 다중 접속 서버의 종류

16 절대 우위를 점하는 서버의 모델은 없다! 상황에 맞게 적절한 모델을 선택할 수 있어야 한다.
다중 접속 서버의 선택 절대 우위를 점하는 서버의 모델은 없다! 상황에 맞게 적절한 모델을 선택할 수 있어야 한다.

17 채팅 프로그램 구현 계획

18 세부 계획 Ch.18 5주차 기말고사 Ch.19 ~ Ch.24 6주차 채팅 프로그래밍 7주차 Ch.18 5주차 기말고사
8주차 스터디 세부 계획 상의 모습은 다음과 같습니다.

19 구현 환경과 내용 구현 환경 구현 내용 멀티캐스트 멀티 쓰레드 (혹은 멀티 프로세스) 리눅스 (C언어)

20 구현 계획 서버 클라이언트 클라이언트간 통신 중계 대화 내용 및 요청 저장 파일 요청에 따른 제 공 및 중계
클라이언트간 통신 중계 대화 내용 및 요청 저장 파일 요청에 따른 제 공 및 중계 서버에 접속 및 종료 전송 받은 내용 화면 표시 파일 요청 및 수신

21 멀티프로세스 기반의 서버구현

22 프로세스란? 간단하게는 실행중인 프로그램을 뜻한다. 실행중인 프로그램에 관련된 메모리, 리소스등을 총칭하는 의미이다.
실행중인 프로그램에 관련된 메모리, 리소스등을 총칭하는 의미이다. 멀티프로세스 운영체제는 둘 이상의 프로세스를 동 시에 생성 가능하다.

23 Fork 함수 fork 함수가 호출되면, 호 출한 프로세스가 복사되 어 fork 함수 호출 이후를 각각의 프로세스가 독립 적으로 실행하게 된다. 부모 자식

24 Fork 함수 사용 방법 pid=fork(); if(pid==0) // if Child Process gval+=2, lval+=2; else // if Parent Process gval-=2, lval-=2; if(pid==0) printf("Child Proc: [%d, %d] \n", gval, lval); else printf("Parent Proc: [%d, %d] \n", gval, lval);

25 좀비 프로세스 실행이 완료되었음에도 불 구하고, 소멸되지 않은 프로세스 wait 함수 waitpid 함수 퇴치 방법은 ?

26 시그널 핸들링 특정 상황이 되었을 때 운 영체제가 프로세스에게 해당 상황이 발생했음을 알리는 일종의 메시지를 가 리켜
프로세스에게 해당 상황이 발생했음을 알리는 일종의 메시지를 가 리켜 시그널이라 한다. pid=fork(); …………… if(pid==0) printf("Child Proc: [%d, %d] \n", gval, lval); else printf("Parent Proc: [%d, %d] \n", gval, lval); return 0; 시그널 발생 !

27 프로세스 기반 다중접속 서버 연결이 하나 생성될 때마다 프로세 스를 생성해서 해당 클라이언트에 대해 서비스를 제공하는 것이다.

28 fork 를 통한 디스크립터의 복사 프로세스에 의해 만들어진 소켓이 복사되는 게 아니고, 파일 디스크립터가 복사된다

29 멀티플렉싱 기반의 서버 구현

30 멀티 프로세스의 단점 프로세스의 빈번한 생성은 성능의 저하로 이어 진다.
멀티프로세스의 흐름을 고려해서 구현해야 하 기 때문에 구현이 쉽지않다. 프로세스간 통신이 필요한 상황에서는 서버의 구현이 더 복잡해진다.

31 “하나의 통신채널을 통해서 둘 이상의 데이터를 전송하는데 사용되는 기술”
멀티플렉싱이란? 전자 및 통신공학에서의 멀티 플렉싱의 의미 “하나의 통신채널을 통해서 둘 이상의 데이터를 전송하는데 사용되는 기술” 서버에 적용한 멀티 플렉싱 Client Server Client Client

32 Select 함수 멀티플렉싱 서버의 구현에 있어서 가장 대표적인 방법
수신한 데이터를 지니고 있는 소켓이 존재하는가? 블로킹되지 않고 데이터의 전송이 가능한 소켓은 무엇인가? 예외상황이 발생한 소켓은 무엇인가? Select함수 호출과정

33 파일 디스크립터의 설정 함수 안에는 파일들을 관찰항목(수신, 전송, 예외)에 따 라서 구분해서 모으기 위한 fd_set형 변수존재

34 검사의 범위지정과 타임아웃의 설정 * 변수 maxfd는 파일 스크립터의 검사 범위를 지정 파일 디스크립터의 수를 넣는다.
* 변수 timeout은 함수의 블로킹 상태를 방지하기 위하여 설정. * 반환 값 파일스크립터가 변화 변화한 파일스크립터 수 timeout에 의한 반환 값 오류발생시