Type & Protocol

interviewsangu·2020년 7월 21일
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소켓 프로그래밍

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소켓의 생성
int socket(int domain, int type, int protocol);

  • 도메인 안에 타입이 나눠지고 그 안에 여러 종류의 프로토콜이 존재한다.

프로토콜 체계
PF_INET - IPv4 인터넷 프로토콜 체계
PF_INET6 - IPv6 인터넷 프로토콜 체계
PF_LOCAL - 로컬 통신을 위한 UNIX 프로토콜 체계
PF_PACKET - Low Level 소켓을 위한 프로토콜 체계
PF_IPX - IPX 노벨 프로토콜 체계

소켓의 타입
소켓의 타입은 소켓의 데이터 전송 방식을 의미한다.

(1) 연결 지향형(SOCK_STREAM)

  • 중간에 데이터가 소멸되지 않고 목적지로 전송된다.
  • 전송 순서대로 데이터가 수신된다.
  • 전송되는 데이터의 경계가 존재하지 않는다. (여러 번의 write를 한번의 read로 처리)
  • 소켓 대 소켓의 연결은 반드시 1 대 1이다.
  • 신뢰성 있는 순차적인 바이트 기반의 연결지향 데이터 전송 방식의 소켓

(2) 비 연결 지향형(SOCK_DGRAM)

  • 전송된 순서에 상관없이 가장 빠른 전송을 지향한다.
  • 전송된 데이터는 손실의 우려가 있고, 파손의 우려가 있다. (파손 시 확인이 불가)
  • 전송되는 데이터의 경계가 존재한다.
  • 한번에 전송할 수 있는 데이터 크기가 제한된다.
  • 신뢰성과 순차적 데이터 전송을 보장하지 않는, 고속의 데이터 전송을 목적으로 한 소켓

프로토콜
원하는 목적이 다르다면 프로토콜을 다르게 설정하면 된다.
다만 타입 내 프로토콜이 1개인 경우 0을 전달해도 된다.

소켓 생성의 예(IPv4 체계에서 동작하는 연결형, 비연결형)
int tcp_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int udp_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

tcp_server.c

#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 serv_sock;
    int clnt_sock;
    
    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;
    
    char message[] = "Hello World!";
    
    if(argc != 2){
    	printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }
    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if(serv_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 = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    
    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_addr,
    sizeof(serv_addr)) == -1)
    	error_handling("bind() error");
    
    if(listen(serv_sock, 5) == -1)
    	error_handling("listen() error");
        
    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");
        
    write(clnt_sock, message, sizeof(message));
    close(clnt_sock);
    close(serv_sock);
    return 0;
}
void error_handling(char *message){
	fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

tcp_client.c

#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, IPPROTO_TCP);
    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);
}

write를 여러 번 나누어 하고 통으로 읽어 오는 경우

	write(clnt_sock, message, 4);
	write(clnt_sock, message+4, 4);
	write(clnt_sock, message+8, 4);
	write(clnt_sock, message+12, sizeof(message)-12); // 서버
    
    if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1) 
		error_handling("connect() error!");

	for(i=0; i<100; i++)		// busy waiting!!
		printf("Wait time %d \n", i);

	read(sock, message, sizeof(message));
	printf("Message from server: %s \n", message);

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