C, C++/C TCP, IP

2.1 socket & protocol

2023. 11. 29. 18:47

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protocol: 규약

family: 체계

 

socket( ) 

#include <sys.socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol) 

// 성공시 디스크립터 반환, 실패시 -1 반환

// domain : 소켓이 사용할 프로토콜 체계(Protocol Family) 정보 전달
// type   : 소켕의 데이터 정보 전달 방식
// protocol : 두 컴퓨터 간에 통신에 사용되는 프로토콜 정보 전달

 

int domain

프로토콜 체계(Protocol Family) 이름 정의
 PF_INET IPv4인터넷 프로토콜
 PF_INET6 IPv6인터넷 프로토콜
 PF_LOCAL LOCAL 통신을 위한 UNIX 프로토콜
 PF_PACKET Low level socket을 위한 인터페이스
 PF_IPX IPX 노벨 프로토콜

* PF = Packet Family

* INET = InterNET

 

프로토콜 패밀리는 소켓을 생성할 때 , 소켓이 사용될 환경을 고려해 지정한다

유닉스 계열의 시스템 내부의 프로세스들끼리 통신을 하기 위해서도 사용된다.

 

참고1. PF_INET VS AF_INET (1)

참고2. PF_INET VS AF_INET (2)

 

int type 

1. 소켓의 타입이란, 소켓의 데이터 전송 방식이다.

프로토콜 체계가 정해지더라도, 전송방식까지 결정되는 것은 아니다.

예로, PF_INET 프로토콜에서도 둘 이상의 전송방식이 존재한다.

 

2. SOCK_STREAM : 연결 지향형 소켓

1:1 연결

순자척 전송

한번의 전송 실행에서, 먼저 보내진 데이터보다 뒤에 보내진 데이터가 일찍 도착 할 수 없다.

(여러 전송 실행에서는 인터넷 망에서 도착 순서를 보장하지 못한다)  

수신받는 소켓의 상태를 체크하여 데이터 손실이 거의 발생하지 않는다.

 

3. SOCK_DGRAM  : 비 연결 지향형 소켓

순서 상관없이 가장 빠른 전송

데이터 손실의 우려

데이터의 Boundary가 존재

 

int protocol 

두 컴퓨터간 통신에 사용되는 프로토콜 정보 전달

일반적으로 0으로 입력해도 가능하다.

하지만 하나의 프로토콜 체계에서, 동일한 전송방식을 가진 프로토콜이 둘 이상 존재하는 경우에 명시한다,

 

TCP 소켓

PF_INET,  IPv4 인터넷 프로토콜 체계에서 동작하는 

SOCK_STREAM, 연결 지향형 데이터 전송 소켓

위 두가지 조건을 만족하는 프로토콜을 IPPROTO_TCP 하나다.

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

 

UDP 소켓

PF_INET,  IPv4 인터넷 프로토콜 체계에서 동작하는

SOCK_DGRAM, 비연결 지향형 데이터 전송 소켓

위 두가지 조건을 만족하는 프로토콜을 IPPROTO_UDP 하나다.

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

 

TCP 소켓 테스트

TCP 소켓의 연결 특성 파악을 위해 이전 예제를 수정한다.

hello_server.c → tcp_server.c 변경사항 없음

hello_client.c  → tcp_clinet.c read 함수의 호출방식 변경

"전송되는 데이터의 경계(Boundary)가 존재하지 않는다." 를 확인하기 위해 송신, 수신 횟수를 불일치 시킨다.

Server 에서 write(전송)의 호출 횟수는 1번이다. 반면, Client의  Socket Buffer 에 담긴 "Hello World!"를 1바이트씩 13회 읽어들인다. 

 

출처 & 참고

1. 윤성우 열혈 TCP IP 소켓 프로그래밍 Ch. 02


코드

#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);
}

 

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