2025.05.03

TIL(TODAY I LEARN)

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• 오늘한 내용 : CS - 네트워크 프로그래밍 - 소켓 프로그래밍

• WEEK08: BSD소켓, IP, TCP, HTTP, file descriptor, DNS

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네트워크 프로그래밍

네트워크로 연결된 둘 이상의 컴퓨터 사이에서의 데이터를 송수신하는 프로그램 작성을 의미

• 소켓을 기반으로 하는 프로그래밍
  • Client - Server 모델
• 네트워크 프로그래밍 = 소켓 + TCP/UDP 기반 통신 + 응용 계층 프로토콜 구현
• 핵심 요소
  • 응용 계층 프로토콜(Protocol)
    • 위의 TCP/UDP 소켓 위에 “어떤 메시지 포맷”을 정의
    • 서로 약속된 메시지 형식과 교환 방식(예: HTTP, FTP, SMTP, DNS 등)을 정의
  • 소켓(Socket) 인터페이스
    • 네트워크 프로그래밍의 대표적 구현 방식
    • 애플리케이션 ↔ 전송 계층(TCP/UDP) 사이의 경계(API)
    • socket(), bind(), listen()/connect(), send()/recv() 등을 통해 데이터 송수신
    • 소켓 타입 매핑
      • socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) → TCP 스트림 소켓
      • socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP) → UDP 데이터그램 소켓
  • 클라이언트–서버 모델
    • 서버는 서비스 제공자(bind()→listen()→accept()),
    • 클라이언트는 서비스 요청자(connect()),
    • 연결이 성립되면 send()/recv()로 서로 통신
• 3-way 핸드셰이크 (TCP 연결 설정)
  1. 클라이언트 connect() 호출 → SYN 전송
  2. 서버 LISTEN 상태에서 SYN 수신 후 SYN+ACK 응답
  3. 클라이언트 SYN+ACK 수신 후 ACK 전송 → 연결 확립
• 네트워크의 뼈대(소켓 + TCP/UDP) 위에 다양한 서비스(HTTP, DNS, FTP 등)를 얹어 확장할 수 있음

소켓

• 네트워크 상에서 동작하는 프로그램 간 양방향 통신의 종단점(Communication Endpoint)
• 파일 디스크립터 기반(read()/write()와 동일 방식)

소켓 유형 비교

소켓 타입	프로토콜	특징
SOCK_STREAM	TCP	연결형, 순서·신뢰성 보장, 스트림 지향
SOCK_DGRAM	UDP	비연결형, 메시지 경계 유지, 헤더 오버헤드 작음, 순서·재전송 없음
SOCK_RAW	IP (원시)	IP 헤더 직접 제어, ICMP 등 커스텀 프로토콜 구현용

클라이언트 - 서버 모델

역할	설명
클라이언트(Client)	• 서비스를 “요청(request)” 하는 주체• 사용자 인터페이스(UI)를 통해 입력을 받고, 그에 따라 네트워크 요청을 생성• 요청을 보낸 뒤 서버의 응답을 받아 화면에 표시하거나 후속 처리를 수행
서버(Server)	• 클라이언트로부터 들어온 요청을 “처리(process)” 하는 주체• 요청에 맞는 데이터 조회·계산·저장 등을 수행하고, 결과를 “응답(response)” 형태로 반환• 다수의 클라이언트 요청을 동시에 처리하도록 설계

• 소켓 통신 함수 순서(TCP)