1. 통신
서킷 스위칭
: A와 B 사이에 통신을 할 때, 전용 선을 이용해 1:1로 통신하는 방법. 단순하지만 전용 선을 만들어야 하기 때문에 비용이 많이 든다.
데이터를 전송하면 안정적이지만, 전용 회선을 계속 사용하기 때문에 효율성이 떨어지고, 많은 양의 데이터를 전송하는 데에는 비효율적
패킷 스위칭
: 통신 회선을 공유해서 여러 장치가 통신할 수 있는 방법.
전송되는 데이터를 작은 패킷 단위로 쪼개서 네트워크를 통해 전송하는 방법.
비용이 적게 든다.
하나의 회선을 공유하기 때문에 통신중인(정보를 전송중인) 경우 다른 장치가 통신할 수 없다.
동기화 상태 : 일에 순서가 있다. 멍 때린다!
-
통신할 정보를 패킷 단위로 쪼갠다
쪼갠 정보는 payLoad, 헤더에는 정보를 전달할 목적지 IP를 담는다
-
동기화를 피하기 위해 라운드로빈 방식을 사용한다
라운드로빈
- 패킷단위로 쪼갠 정보들을 각각 라우터로 보낸다
라우터는 컴퓨터 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 네트워크 장치다. 패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달한다.
- 목적지까지 도달한 패킷들의 순서는 기존과 다를 수 있고, payload와 header를 보고 순서와 메시지로 조립한다.
2. 프로세스와 통신
직렬화
: 사람의 언어를 기계가 이해하는 언어로 변환하는 과정
- 하드웨어의 프로그램을 실행시키면 RAM에 올라가 프로세스 상태가 된다
- 각 프로세스는 통신하는 포트를 갖는다. 이 포트로 통신할 경우, 헤더에 목적지, 순번 뿐만이 아니라 해당 포트번호를 포함한다.
- 컴퓨터의 애플리케이션으로 메시지를 입력하고 BW하여 소켓으로 만든다
- 소켓으로 메시지를 OS단으로 전달한다
- TCP에서 소켓을 BR해서 읽으면서 세그먼트를 만들어 IP로 전달한다
- IP에서 랜카드(프로세스로 가는 길~~)로 패킷을 만들어 보낸다
사람의 언어를 애플리케이션으로 입력하여 랜카드의 프로세스로 보내는 것!
역직렬화
: 기계의 언어를 사람이 이해하는 언어로 변환하는 과정
- 컴퓨터는 애플리케이션을 사용하고 있는 사용자에게 바이너리 데이터를 보낸다
- 역직렬화 과정 : 전송 -> 패킷 -> 세그먼트 -> 소켓 -> 애플리케이션에 도착
버퍼
통신에서의 버퍼(Buffer)는 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리 공간
- 위 과정에서 정보를 전달하는 사람은 BufferedWrite로 정해진 크기의 버퍼에 정보를 저장하고, flush로 버퍼를 비우며 소켓을 보낸다
- 소켓이 세그먼트와 패킷으로 변환되고 다시 세그먼트와 소켓으로 만들어진 후,
- 다시 목적지에서 BufferedRead로 버퍼가 채워진다
- 채워진 버퍼는 애플리케이션에서 사용되면서 버퍼를 비운다
- 애플리케이션에서 버퍼를 소비하는데 \n까지 소비한다. \n없으면 readLine() 못함!
3. 스레드
프로세스
: 실행중인 프로그램
스레드
: 프로세스에서 실제로 일하는 주체, 프로세스에는 한 개 이상의 스레드가 존재하고 이를 멀티스레드 프로세스라고 한다
- 두 가지 일을 할 때 스레드가 하나라면 하나의 일은 동기화가 발생한다
- 두 가지 일을 동시에 하는 것처럼 보이기 위해 멀티 스레드 프로세스를 사용하는데, 일을 작은 단위로 쪼개서 처리하던 중간에 다른 일을 처리하고 반복하는 과정이다
하나의 스레드에 sleep()을 설정하지 않으면 다른 스레드의 일이 끼어들 수 없어서 스위칭이 일어나지 않는다! sleep()설정 필수!
4. 통신의 종류
단방향
: A에서 B로 정보를 전달할 때 A는 보내는 역할만, B는 받는 역할만 한다
클라이언트에서 서버로 메시지를 보내지만, 서버는 클라이언트에게 메시지를 보낼 수 없는 것
반이중
: 클라이언트에서 서버로, 서버에서 클라이언트로 메시지의 통신이 가능하다
하지만 통신선이 하나이기 때문에 한쪽이 메시지를 전송하고 있는 경우 다른 한쪽은 메시지를 전송할 수 없다
전이중
: 두 장치를 연결하는 통신선이 두 개(송신선, 수신선)
채팅 기능의 경우 전이중
서버가 되는 조건!
1. 반이중 (채팅은 전이중)
2. 데몬 스레드가 존재해야 한다(항상 리스닝하는 스레드 존재!)
3. 클라이언트의 동시 접속 허용
5. 통신 언어
- 통신하려는 장치가 해석할 수 있는 언어가 각각 다르기 때문에 통신할 때마다 그에 맞춰 바꿔서 할 수는 없을 것이다
(자바로 만들어진 프로세스와 파이썬으로 만들어진 프로세스 통신 불가!) - 중간 언어로 변환하여 전송하고 수신한 장치에서는 중간언어로 작성된 메시지를 자기 언어로 변환하여 사용한다
- 주로 json을 이용한다
과제1. JSON 파싱
- 자바 클래스를 만든다
package parser;
class User{
private int id;
private String name;
private String address;
public User(int id, String name, String address) {
this.id = id;
this.name = name;
this.address = address;}
public int getId() {return id;}
public void setId(int id) {this.id = id;}
public String getName() {return name;}
public void setName(String name) {this.name = name;}
public String getAddress() {return address;}
public void setAddress(String address) {this.address = address;}
} - 자바 클래스를 GSON 라이브러리를 이용해서 json 문자열로 만든다
-> toJson
public class ToJsonTest {
public static void main(String[] args) {
User user = new User(1, "홍길동", "서울시");
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(user); //json 문자열 생성
System.out.println(json);
}
}- 해당 문자열(json)을 자바 클래스의 객체로 만든다
-> fromJson
public class ToUserTest {
public static void main(String[] args) {
String json = "{\"id\":1,\"name\":\"홍길동\",\"address\":\"서울시\"}";
Gson gson = new Gson();
User user = gson.fromJson(json, User.class);
System.out.println(user);
}
}