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소켓의 개념과 타입 및 통신

소켓이란?

소켓은 클라이언트와 서버 사이의 양방향 통신을 가능하게 해주는 소프트웨어적인 구조입니다.

일반적으로, 소켓은 IP 주소와 포트 번호를 사용하여 특정 네트워크 서비스에 접속하고 통신할 수 있는 엔드포인트를 나타냅니다.
소켓에는 클라이언트 소켓과 서버 보켓이 있는데 양측 간 데이터의 송수신이 가능해집니다.

클라이언트 소켓이란?

클라이언트 소켓은 네트워크 서비스에 접속하여 요청을 보내는 역할을 합니다.
예를 들어, 웹 브라우저를 실행하고 특정 웹 서버에 접속할 때, 웹 브라우저는 클라이언트 소켓을 사용하여 웹 서버에 요청을 보내고, 서버로부터 응답을 받습니다.

클라이언트 소켓 동작 단계

클라이언트 소켓을 생성합니다.
서버의 IP 주소와 포트 번호를 설정하여 특정 서버에 연결합니다.
연결된 소켓을 통해 서버에 요청을 보냅니다.
서버는 요청을 처리하고, 응답을 클라이언트 소켓으로 보냅니다.
클라이언트 소켓은 서버로부터 받은 응답을 처리합니다.
통신이 끝나면 소켓 연결을 종료합니다.

서버 소켓이란?

서버 소켓은 클라이언트의 연결 요청을 수락하고, 응답을 보내는 역할을 합니다.
예를 들어, 웹 서버는 서버 소켓을 사용하여 클라이언트의 웹 브라우저 요청을 받고, 요청에 따른 웹 페이지를 응답으로 전송합니다.

서버 소켓 동작 단계

서버 소켓을 생성합니다.
서버의 IP 주소와 포트 번호를 설정하여 소켓을 바인딩합니다.
클라이언트의 연결 요청을 기다리면서 소켓을 수신 대기 상태로 설정합니다.
클라이언트가 연결 요청을 보내면, 서버 소켓은 해당 요청을 수락합니다.
연결된 소켓을 통해 클라이언트의 요청을 처리하고, 응답을 보냅니다.
통신이 끝나면 클라이언트 소켓과의 연결을 종료합니다.

이렇게 클라이언트 소켓과 서버 소켓은 상호작용하여 네트워크 통신을 수행합니다.
클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 서버는 해당 요청을 처리하여 클라이언트에 응답합니다.
이를 통해 클라이언트와 서버 간의 양방향 통신이 이루어집니다.

소켓 타입에 대해서

소켓 타입은 클라이언트와 서버 간의 통신 방식을 정의하는데 사용됩니다.
가장 일반적으로 사용되는 두 가지 소켓 타입인 스트림 소켓과 데이터그램 소켓이 있습니다.

스트림 소켓(Stream Socket): 스트림 소켓은 TCP(Transmission Control Protocol) 프로토콜을 기반으로 동작합니다. 이 소켓 타입은 연결 지향적이고 신뢰성이 있으며, 데이터의 순서가 보장됩니다.
주로 파일 전송, 이메일, 웹 페이지 요청 및 응답 등과 같은 신뢰성이 중요한 통신에 사용됩니다.
- 연결 지향적: 클라이언트와 서버 간에 신뢰성 있는 연결을 수립하고 유지합니다.
  연결은 클라이언트가 서버에 접속하고 송수신이 완료될 때까지 유지됩니다.
- 신뢰성: 데이터의 전달이 보장되며, 손실이나 오류가 발생할 경우 자동으로 재전송됩니다.
- 순서 보장: 데이터가 전송된 순서대로 수신됩니다.
데이터그램 소켓(Datagram Socket): 데이터그램 소켓은 UDP(User Datagram Protocol) 프로토콜을 기반으로 동작합니다.
이 소켓 타입은 연결을 필요로하지 않으며, 비연결성이고 신뢰성이 낮은 데이터 패킷 통신을 제공합니다.
주로 실시간 스트리밍, DNS(Domain Name System) 조회, VoIP(Voice over IP) 등과 같이 신속한 데이터 전송이 요구되는 통신에 사용됩니다.
- 비연결성: 클라이언트가 서버에 패킷을 보내고, 서버는 독립적으로 각 패킷을 처리합니다. 연결 설정 단계가 없으므로 통신 오버헤드가 적습니다.
- 신뢰성: 데이터의 전달이 보장되지 않으며, 손실이나 오류가 발생해도 재전송이 자동으로 이루어지지 않습니다. 따라서 일부 패킷이 손실될 수 있습니다.
- 순서 보장하지 않음: 데이터 패킷이 전송된 순서와 수신되는 순서가 다를 수 있습니다.

소켓 타입은 개발자가 네트워크 애플리케이션을 개발할 때 선택해야 하는 중요한 요소입니다. 특정 상황에 맞는 소켓 타입을 선택하여 네트워크 통신을 구현할 수 있도록 주의해야 합니다.

소켓 통신이란?

소켓 통신은 클라이언트와 서버 간에 데이터를 주고받는 방식입니다. 이를 통해 네트워크를 통해 데이터를 교환할 수 있습니다.
아래 예시를 통해 자세히 설명해보겠습니다.

소켓 생성: 먼저, 클라이언트와 서버 각각에서 소켓을 생성합니다. 소켓은 데이터를 주고받을 수 있는 통로로 생각할 수 있습니다.
연결 수립: 클라이언트는 서버의 IP 주소와 포트 번호를 이용하여 서버에 연결을 시도합니다.
이를 통해 클라이언트 소켓과 서버 소켓이 연결되며, 데이터를 주고받을 준비가 됩니다.
데이터 송신: 클라이언트는 소켓을 통해 서버에 데이터를 보냅니다.
이 데이터는 클라이언트에서 생성하거나 사용자로부터 입력받은 정보일 수 있습니다.
데이터 수신: 서버는 클라이언트로부터 전송된 데이터를 수신합니다.
서버 소켓은 수신 대기 상태에 있으며, 클라이언트로부터 데이터가 도착하면 이를 수신하여 처리합니다.
응답 송신: 서버는 클라이언트로부터 받은 데이터에 대한 응답을 생성하고, 해당 응답을 클라이언트에게 송신합니다.
이 응답은 요청에 대한 처리 결과, 추가 정보 등을 포함할 수 있습니다.
연결 종료: 데이터 송수신이 완료되면 클라이언트와 서버는 연결을 종료합니다.
이는 소켓을 닫는 것을 의미합니다.

소켓 통신은 클라이언트와 서버 간의 양방향 통신이 가능하며, 신뢰성과 데이터의 순서 보장을 위해 TCP 소켓이 주로 사용됩니다. UDP 소켓은 연결이 필요 없는 간단한 데이터 전송에 사용될 수 있습니다.

소켓 통신을 구현하기 위해 알아야 하는 개념들로는 IP 주소와 포트 번호, 소켓 생성 및 연결, 데이터 송수신, 응답 처리, 연결 종료 등이 있습니다.
이러한 개념을 이해하고 적절히 활용하여 소켓 통신을 구현할 수 있습니다.