네트워크(Network)
여러 대의 컴퓨터를 통신 회선으로 연결한 것(홈 네트워크, 지역 네트워크, 인터넷 등이 해당)
여러 통신기기들을 서로 연결하여 데이터를 손쉽게 주고받거나 자원 등을 공유하기 위해 사용
- 서버와 클라이언트
네트워크로 연결된 컴퓨터간의 관계를 역할(role)로 구분한 개념
서버는 서비스를 제공하는 프로그램으로 클라이언트의 연결을 수락하고 요청 내용을 처리 후 응답을 보내는 역할
클라이언트는 서비스를 받는 프로그램으로 네트워크 데이터를 필요로 하는 모든 어플리케이션이 해당 됨
- IP주소
네트워크 상에서 컴퓨터를 식별하는 번호로 네트워크 어댑터(랜카드)마다 할당 되어 있음
- 포트(Port)
같은 컴퓨터 내에서 프로그램을 식별하는 번호로 클라이언트는 서버 연결 요청 시 IP주소와 포트 번호를 알아야 함
소켓 프로그래밍
소켓을 이용한 통신 프로그래밍
-
소켓(Socket)
프로세스 간의 통신에 사용되는 양쪽 끝 단 -
프로토콜(Protocol)
컴퓨터 간의 정보를 주고 받을 때의 통신방법에 대한 규약으로 접속이나, 전달방식, 데이터의 형식, 검증 방법 등을 맞추기 위한 약속 -
TCP(Transmission Control Protocol)
데이터의 전달의 신뢰성을 최대한 보장하기 위한 방식으로 연결지향형 통신이다.
순차적으로 데이터를 전송하고 확인 및 오류 시 재전송을 한다. -
UDP(User Datagram Protocol)
데이터의 빠른 전달을 보장하기위한 방식으로 비연결 지향형 통신이다.
확인 및 재전송 작업이 없다
TCP 소켓 프로그래밍
클라이언트와 서버간의 1:1 소켓 통신
서버가 먼저 실행 되어 클라이언트의 요청을 기다려야 하고 서버용 프로그램과 클라이언트용 프로그램을 따로 구현해야 함
자바에서는 TCP 소켓 프로그래밍을 위해 java.net패키지에서 ServerSocket과 Socket클래스 제공
- 서버용 TCP 소켓 프로그래밍 순서
- 서버의 포트번호 정함
- 서버용 소켓 객체 생성
- 클라이언트 쪽에서 접속 요청이 오길 기다림
- 접속 요청이 오면 요청 수락 후 해당 클라이언트에 대한 소켓 객체 생성
- 연결된 클라이언트와 입출력 스트림 생성
- 보조 스트림을 통해 성능 개선
- 스트림을 통해 읽고 쓰기
- 통신 종료
- 클라이언트용 TCP 소켓 프로그래밍 순서
- 서버의 IP주소와 서버가 정한 포트번호를 매개변수로 하여 클라이언트용 소켓 객체 생성
- 서버와의 입출력 스트림 오픈
- 보조 스트림을 통해 성능 개선
- 스트림을 통해 읽고 쓰기
- 통신 종료
UDP 소켓 프로그래밍
UDP는 연결 지향적이지 않기 때문에 연결 요청을 받아줄 서버 소켓이 필요 없음
java.net패키지에서 제공하는 두 개의 DatagramSocket간에 DatagramPacket으로 변환된 데이터 주고 받음
- 서버용 UDP 소켓 프로그래밍 순서
- 서버의 포트번호 정함
- DatagramSocket 객체
- 연결한 클라이언트 IP주소를 가진 InetAddress 객체 생성
- 전송할 메시지를 byte[]로 바꿈
- 전송할 메시지를 DatagramPacket 객체에 담음
- 소켓 레퍼런스를 사용하여 메시지 전송
- 소켓 닫음
- 클라이언트용 UDP 소켓 프로그래밍 순서
- 서버가 보낸 메시지를 받을 byte[] 준비
- DatagramSocket 객체 생성
- 메시지 받을 DatagramPacket객체 준비
- byte[]로 받은 메시지를 String으로 바꾸어 출력
- 소켓 닫음
class ServerRun
package edu.kh.network.run;
import edu.kh.network.model.service.TCPServer;
public class ServerRun {
public static void main(String[] args) {
TCPServer server = new TCPServer();
server.serverStart();
}
}
class TCPServer
package edu.kh.network.model.service;
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.sql.Date;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class TCPServer {
// Server : 서비스를 제공하는 프로그램 또는 컴퓨터
// Client : 서버에 서비스를 요청하여 사용하는 프로그램 또는 컴퓨터
// TCP Socket 프로그래밍
// TCP : 데이터 전달의 신뢰성을 최대한 보장하기 위한 방식(연결 지향형 통신)
// 순차적으로 데이터를 전달하고 확인 및 오류 시 재전송
// Socket : 프로세스의 통신에 사용되는 양 끝단 서버와 클라이언트가 통신을 하기 위한 매개체
// ServerSocket : 사바용 소켓
// - Port와 연결되어 외부 요청을 기다리는 역할
// -> 클라이언트 요청이 올 경우 이를 수락(accept)하고 클라이언트가 사용할 수 있는 소켓을 생성
// --> 서버 소켓과 클라이언트 소켓이 연결되어 데이터 통신이 가능해짐
public void serverStart() {
// 1. 서버의 포트번호 정함
int port = 8500; // port 번호는 0~65535 사이 지정 가능
// 단, 1023번 이하는 이미 사용중인 경우가 많으니 제외
// * 사용할 변수를 미리 선언 *
ServerSocket serverSocket = null; // 서버 소켓 저장 변수
Socket clientSocket = null; // 클라이언트 소켓 저장 변수
InputStream is = null; // 클라이언트 -> 서버 입력용 스트림 변수
BufferedReader br = null; // 입력용 보조 스트림 변수
OutputStream os = null; // 서버 -> 클라이언트 출력용 스트림 변수
PrintWriter pw = null; // 출력용 보조 스트림 변수
try {
// 2. 서버용 소켓 객체 생성
serverSocket = new ServerSocket(port); // 서버용 소켓 생성하여 포트 결합
// 3. 클라이언트 쪽에서 접속 요청이 오길 기다림
// - 서버용 소켓은 생성되면 클라이언트 요청이 오기 전까지 다음 코드를 수행하지 않고 대기하고 있음
System.out.println("[Server]");
System.out.println("클라이언트 요청을 기다리고 있습니다");
// 4. 접속 요청이 오면 요청 수락 후 해당 클라이언트에 대한 소켓 객체 생성
// -> 요청을 수락하면 자동으로 Socket 객체가 얻어와짐
clientSocket = serverSocket.accept();
// 접속한 클라이언트의 IP를 얻어와 출력
String clientIP = clientSocket.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(clientIP + "가 연결을 요청함..");
// 5. 연결된 클라이언트와 입출력 스트림 생성
is = clientSocket.getInputStream();
os = clientSocket.getOutputStream();
// byte 기반이라 너무 약하기에 보조 스트림을 통해서 단단하게 만들어주자
// 6. 보조 스트림을 통해 성능 개선
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
// InputStreamReader : 문자기반 스트림과 바이트기반 스트림 연결에 사용되는 스트림
pw = new PrintWriter(os);
// 7. 스트림을 통해 읽고 쓰기
// 7-1) 서버 -> 클라이언트에게 출력(메세지 전송)
Date now = new Date(port); // 생성된 시간을 기록하고 이쓴ㄴ 시간 관련 객체
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String time = sdf.format(now); // now에 저장된 시간 포멧을 변경
pw.println(time + "[서버 접속 성공]");
pw.flush(); // 스트림에 있는 내용을 모두 밀어냄(마치 close()처럼)
// 7-2) 클라이언트 -> 서버에게 입력(메세지 전송 받기)
String message = br.readLine(); // 클라이언트 메세지 한 줄을 읽어옴
System.out.println(clientIP + "가 보낸 메세지 : " + message);
} catch(IOException e) {
e.printStackTrace(); // 예외 추적
} finally {
// 8. 통신 종료
// 사용한 스트림, 소켓 자원을 모두 반환(close)
try {
// 보조스트림 close시 연결된 기반 스트림(is, os)도 같이 close 됨
if(pw!=null) pw.close();
if(br!=null) br.close();
if(serverSocket != null) serverSocket.close();
if(clientSocket != null) serverSocket.close();
// if문에 {}를 사용 안 하면 다음 한 줄(세미콜론 기준)이 if 내부 코드가 된다
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
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