[윈도우 네트워크][TCP/IP] 소켓(Socket)이란?

[TCP/IP][네트워크 프로그래밍] 소켓(Socket)이란?

 

 

소켓(Socket)의 정의

 

소켓(Socket)은 1982년 BSD(Berkeley Software Distribution) UNIX 4.1에서 처음 소개되었으며 현재 널리 사용되는 것은 1986년의 BSD UNIX 4.3에서 개정된 것입니다.

 

소켓은 소프트웨어로 작성된 추상적인 개념의 통신 접속점이라고 할 수 있는데 네트웍 응용 프로그램은 소켓을 통하여 통신망으로 데이터를 송수신하게 된다. 

소켓은 응용 프로그램에서 TCP/IP를 이용하는 창구 역할을 하며 응용 프로그램과 소켓 사이의 인터페이스 역할을 하고 있습니다. 

 

 

1. 소켓(Socket)이란-1 ?

두 프로그램이 네트워크를 통해 서로 통신을 수행할 수 있도록 양쪽에 생성되는 링크의 단자입니다.

두 소켓이 연결되면 서로 다른 프로세스끼리 데이터를 전달할 수 있습니다.

결국 소켓이 구현됨으로써 네트워크 및 전송 계층의 캡슐화가 가능해집니다. 

소켓은 원래 캘리포니아 버클리 대학 분교에서 UNIX용으로 개발되었으며, 

UNIX에서의 입출력 메소드의 표준인 개방/읽기/쓰기/닫기 메커니즘을 따릅니다. 

 

1. 소켓(Socket)이란-2 ?

 

기본적으로 소켓은 통신을 위한 일종의 통로라고 생각할 수 있습니다. 기본적으로 소켓은 상대방에게

데이터를 보내거나 받는 역할을 하며, 연결을 수동적으로 기다리느냐 , 능동적으로 연결을 하느냐로!!

[ 서버 ] 냐 [ 클라이언트] 냐 구분할 수 있습니다.

(기능상 이런거지 서버와 클라이언트의 정의는 아닙니다.)

실용적인 관점에서 

소켓은 TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)로

구분할 수 있습니다. 약간은 상반되는 장점과 단점을 가지고 있으며, 어떤 것을 적절하게 활용하느냐가 전체적인 서능에 큰 영향을 주게 됩니다. 

간단하게 요약하면 ,

TCP는 신뢰할 수 잇는 통신을 / UDP는 몇가지 신뢰도는 포기하되 좀더 직접적인 통신을 한다는 의미입니다.

그리고 다른 관점에서 소켓 함수는 동기모드(블록킹) / 비동기 모드 (논블록킹)으로 동작합니다.

차이점은 만약 데이터가 도착하지 않는 상태에서 recv()로 데이터를 수신하고자 했을 때 데이터가 올 때까지 대기(block)하느냐 , 그냥 수신된 데이터가 없다는 정보만 리턴하고 넘어가느냐 입니다.

실제로 대기한다는 의미는 시스템을 멈추고 기다린다는 것이 아니라 다른 쓰레드나 

프로세스(process)로 실행 권을 넘기는 것이기 때문에 프로세서는 항상 적절한 동작을 하게 됩니다.

비동기 모드로 데이터가 올 떄까지 풀링(polling)하면서 대기하는 것과는 기다린다는 의미에서는 동일하지만 프로세서를 활용한다는 면에서는 하늘과 땅 차이라고 할 수 있습니다.

이런 병렬적인 처리에 대한 고려가 필요하게 됩니다.

그리고 직접적인 소켓 통신을 처리하는 함수는 아니지만 소켓 처리에 대해서 Multiplex처리(하나의 쓰레드, 혹은 적은 수의 쓰레드에서 여러 개의 소켓을 처리)를 해주는 select , epoll , IOCP 같은 기능적인 함수군도 염두해 두어야겠습니다.

​

소켓의 종류는 다음과 같습니다.

1-1. [소켓의 종류] 스트림 (TCP)

 

스트림 소켓은 양뱡향으로 바이트 스트림을 전송할 수 있는 연결 지향형 소켓으로 양쪽 어플리케이션이 모두 데이터를 주고받을 수 있습니다.

스트림 소켓은 오류수정 , 정송처리 , 흐름제어등을 보장해 주며 송신된 순서에 따른 중복되지 않은 데이터를 수신하게 됩니다. 이 소켓은 각 메시지를 보내기 위해 별도의 연결을 맺는 행위를 하므로 약간의 오버헤드가 존재합니다. 그러므로 소량의 데이터보다는 대량의 데이터를 보내는 경우에 적당합니다. 스트림 소켓은 이러한 품질의 통신을 수행하기 위해서 TCP를 사용합니다.

1-2. [소켓의 종류] 데이터그램 (UDP)

 

명시적으로 연결을 맺지 않으므로 비 연결형 소켓이라고 합니다. 메시지는 대상 소켓으로 전송되며 대상 소켓은 메시지를 적절히 수신합니다. 스트림 소켓을 사용하는 것이 데이터그램 소켓을 사용하는 것보다 신뢰성이 높은 방법이지만 연결을 수립하는데 드는 오버헤드는 무시할 수 없습니다.

데이터그램 소켓을 사용하려면 클라이언트에서 서버로 데이터를 전송할 때 UDP를 사용합니다.

이 프로토콜에서는 메시지의 크기에 약간의 제한이 있으며 메시지의 확실한 전달 역시 보장하지 않으며 통신 중 데이터를 잃어버려도 오류가 발생하지 않습니다.

1-3. [소켓의 종류] RAW

RAW소켓은 패킷을 가져오면 TCP/IP 스택상의 TCP,UDP 계층을 우회하여 바로 어플리케이션으로 송신하는 소켓입니다. 이런 소켓에서 패킷은 TCP/UDP필터를 통해 전달되지 않으므로 원형 그대로의 패킷을 볼 수 있습니다. 이것의 의미는, 모든 데이터를 적절히 처리하거나 헤더를 제거하고 이를 파싱하는 과정을 모두 수신 어플리케이션에서 담당해야 합니다.

실제 RAW소켓을 이용하여 프로그래밍을 하는 일은 거의 드물며 만약 시스템 소프트웨어나 패킷을 분석하는 프로그램을 개발할 경우 필요할 수도 있습니다.

 

감사합니다. 공감 한번 부탁드려요.

[ 다음 장 ]

[TCP/IP][네트워크 프로그래밍] TCP/IP 프로토콜이란? : http://popbox.tistory.com/68