네트워크 프로그래밍 3주차 - 2

TCP 기반으로 서버와 클라이언트를 작성해보자.

 

TCP로 설정하기 위해서는 socket함수에 SOCK_STREAM의 값을 넣어주면 된다.

TCP는 데이터 전송 중에 확인 과정을 거치기 때문에 상대방이 받지 못했다면 일정 시간 후에 재 전송함으로 신뢰성을 보장한다.

이 부분은 앞에서도 많이 말했기 때문에 쉽게 기억할 것이다.

 

이제 TCP 서버가 기본적으로 호출하는 함수들을 보자.

 

Server

socket() -> bind() -> listen() -> accept() -> read()/write() -> close()

 

socket(): 소켓을 생성한다.

bind(): 생성한 소켓에 주소를 할당한다.

listen(): 해당 소켓을 연결 가능 상태로 만든다.

accept(): 연결 요청이 오면 해당 연결을 허용해준다.

read()/write(): 해당 함수를 이용하여 데이터를 송수신한다.

close(): 연결을 종료한다.

 

하나씩 더 자세히 살펴보자.

 

listen

#include <sys/type.h>

int listen(int sock, int backlog);

- sock

연결 가능 상태로 만들고자 하는 소켓의 파일 디스크립터

- backlog

연결요청 대기 큐의 크기, 만약 5를 전달한다면 클라이언트의 연결 요청을 5개까지 대기시킬 수 있다.

 

accept

#include <sys/socket.h>

int accept(int sock, struct sockaddr * addr, socklen_t * addrlen);

- sock

서버 소켓의 파일 디스크립터

- addr

연결 요청이 온 클라이언트의 주소 정보를 담을 구조체

- addrlen

addr에 전달된 주소의 변수 크기를 바이트 단이로 전달한다. 크기 정보를 변수에 저장한 후에 변수의 주소값을 저장하게 된다.

return: 생성된 소켓의 파일 디스크립터, -1(fail)

 

새로운 소켓을 하나 더 생성하고 그 소켓을 이용해서 데이터의 송수신을 진행한다.

 

 

Client

이번에는 listen과 accept를 사용하지 않는 클라이언트를 확인해보자.

socket() -> connect() -> read()/write() -> close()

 

socket(): 소켓을 생성한다.

connect(): 서버에 연결을 요청한다.

read()/write(): 연결된 서버와 데이터를 송수신한다.

close(): 소켓을 닫는다.

 

당연히 connect는 서버에서 listen 상태이어야 가능하다.

 

이 함수들을 이용하여 여러 클라이언트들과 통신하는 iterative 서버를 만들어보자.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

void error_handling(char *message);

int main(int argc, char *argv[]){
    int serv_sock;
    int clnt_sock;
    int str_len;

    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;

    char message[] = "Hello, I'm Seungkyu";

    if(argc != 2){
        printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    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");
    

    for(int i = 0; i < 5; i++){
        clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
        if(clnt_sock == -1) error_handling("accept() error");
        printf("Connected client %d, client_sock: %d\n", i + 1, clnt_sock);

        while((str_len = read(clnt_sock, message, BUFSIZ)) != 0) write(clnt_sock, message, str_len);

        close(clnt_sock);
        printf("close client socket: %d\n", clnt_sock);
    }

    close(serv_sock);
    return 0;
}

void error_handling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

이렇게 서버에서 반복문으로 5번까지  accept가 가능하게 만들어준다.

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.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;

    if(argc!=3){
        printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    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(1) {
        fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
        fgets(message, BUFSIZ, stdin);
        if(!strcmp(message,"q\n") || !strcmp(message,"Q\n")) break;
        write(sock, message, strlen(message));
        str_len=read(sock, message, BUFSIZ-1);
        message[str_len]=0;
        printf("Message from server: %s", message);
    }
    close(sock);
    return 0;
}

void error_handling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

이렇게 하면 해당 클라이언트를 5번까지 받아 줄 수 있다.