Chapter 1 Introduction

Chapter 1Introduction 소켓 프로그래밍

Introduction • TCP/IP 모델 • 프로토콜과 포트 • IP 주소 지정 스키마 • 클라이언트/서버 모델 • 소켓 • 윈도우 소켓 • .NET 소켓 클래스

TCP/IP 모델 • 컴퓨터 간 통신 • 네트워크에 연결된 컴퓨터 • 유선 또는 무선으로 연결 • Low level 통신을 제어하는 네트워크 장치 • 컴퓨터는 네트워크 장치를 통해 네트워크에 연결되어 통신을 하게 됨

TCP/IP 모델 • 프로토콜을 이용한 통신 • 서로 통신을 하기 위해서는 각 호스트 시스템이 표준적인 방법이나 규칙을 따라야 함

TCP/IP 모델 • RFC 1122에 정의됨 • 계층화된 모델 • 4개의 계층으로 구성 • 각 계층은 그 계층만의 프로토콜을 가지고 있음 • 융통성 있는 프로토콜 디자인 • 데이터는 한 계층에서 다른 계층으로 이동

TCP/IP 모델 • 응용 계층 (Application layer) • 최상위 계층 • 최종 사용자 프로그램과 그 하위 계층과의 인터페이스를 위해 존재 • Example • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) • POP3 (Post Office Protocol Version 3) • FTP (File Transfer Protocol) • Telnet

TCP/IP 모델 • 전송 계층 (Transport layer) • 두 호스트간의 end-to-end 통신을 처리 • TCP와 UDP • Transmission Control Protocol (TCP) • 신뢰성 있는 연결 지향형 프로토콜 • User Datagram Protocol (UDP) • 비 연결 형 프로토콜 • 주소지정을 위해 포트번호를 사용 • 송신측 포트번호 • 수신측 포트번호

TCP/IP 모델 • 인터넷 계층 (Internet layer) • 인터넷 프로토콜 (IP) • VoIP 와 IPTV 에서 사용됨 • IP 주소를 이용하여 송신측에서 수신 측까지 데이터를 운반 • 기타 프로토콜 • Internet Group Management Protocol (IGMP) • Internet Control Message Protocol (ICMP)

TCP/IP 모델 • 링크 계층 (Link layer) • 미디어 접근 계층으로도 알려져 있음 • 네트워크의 하드웨어적인 부분을 담당 • 소프트웨어와 하드웨어간의 인터페이스를 처리 • 하드웨어에 따른 장치 드라이버가 필요 • Example • Address Resolution Protocol (ARP)

프로토콜과 포트 • 프로토콜 • 데이터 통신을 위해 종단점 간에 사용되는 규칙 또는 표준의 집합 • 데이터의 구조나 형식을 정의 • 통신이 어떻게 이뤄져야 하는지를 정의 • 각 계층은 그 계층만의 프로토콜을 포함 • IETF 에서 인터넷에 사용되는 프로토콜을 표준화 • Release Request for Comment (RFC) 문서

프로토콜과 포트

프로토콜과 포트 • 포트 번호 • 호스트 시스템 내에서 어플리케이션을 식별하는데 유용 • TCP 와 UDP 에서 사용됨 • 16비트의 길이를 가짐 • 0 – 65535 의 범위 • Internet Assigned Numbers Authority (IANA) 에서 포트번호를 할당 • Well known port [0 – 1023] • Registered port [1024 – 49151] • Dynamic and/or private port [49152 – 65535]

프로토콜과 포트

IP 주소 지정 스키마 • IP 주소 • 인터넷 프로토콜을 이용하는 모든 호스트는 IP 주소라는 유일한 식별자를 가짐 • Ipconfig명령을 이용하여 IP 주소 확인 가능

IP 주소 지정 스키마 • IPv4 데이터 그램 헤더 (RFC 791)

IP 주소 지정 스키마 • IPv4 • 32비트 주소 표현 • 총 4,294,967,296개의 유일한 주소를 가짐 • 10진수와 구분점으로 표현 • 각각 8비트로 4개의 부분으로 나뉘어짐

IP 주소 지정 스키마 • 특수목적으로 사용되는 IPv4주소

IP 주소 지정 스키마 • IPv6 데이터 그램 헤더 (RFC 2460)

IP 주소 지정 스키마 • IPv6 • IPv4의 주소한계 문제점을 해결 • 프로토콜의 효율성 향상을 위해 설계됨 • 128비트의 주소 길이 • 총 2128 ≈3.40 × 1038 의 유일한 주소를 가짐 • IPv6 주소는 콜론과 함께 16진수로 표현

IP 주소 지정 스키마 • IPv6 주소 (RFC 4291) • 단축 표현 • 앞에 오는 0은 생략가능 • 모두 0으로 된 부분은 한 개의 0으로 표현 • 모두 0으로 된 부분이 연속으로 올 경우 더블콜론(::)으로 표현 • Example • 2001:05C0:1000:000B:0000:0000:0000:23DF • 2001:5C0:1000:B:0:0:0:23DF • 2001:5C0:1000:B::23DF

IP 주소 지정 스키마 • IPv6 의 특수 주소

IP 주소 지정 스키마 • 도메인 네임 시스템 (DNS) • DNS 검색을 통해서 도메인 이름을 IP 주소로 번역 • Ping 명령으로 IP 주소검색

클라이언트/서버 모델 • 서버 • 서비스를 제공하는 머신 • 클라이언트 • 서버에 의해 제공되는 서비스를 이용 • 다양한 네트워크 형태의 기초 • Example • Web browser, email application • 클라이언트는 서버에 요청을 보내고 난 후 서버로부터 응답을 기다림 • 서버는 클라이언트의 요청을 처리한 후 다시 클라이언트에게 응답

소켓 • IP 네트워크를 통해 데이터가 흘러갈 수 있도록 하는 프로세스에 대한 통신 종단점 • 서버와 클라이언트 간에 two-way 통신을 용이하게 함 • Inter Process Communication (IPC)을위해 흔히 사용됨 • 소켓 구성 요소 : • 프로토콜 • 송신측IP 주소 • 송신측 포트 번호 • 수신측IP 주소 • 수신측 포트 번호

윈도우 소켓 (Winsock) • 윈도우 네트워크 어플리케이션 프로그래밍을 위한 Application Programming Interface (API) • Berkeley sockets API에 기초 • 현재 버전은 Winsock 2 • 서로 다른 호스트와 프로세스들 간의 통신을 가능하게 함 • 다른 운영체제에서의 IPC 또한 용이하게 할 수 있음

.NET 소켓 클래스 • .NET 프레임 워크는 Windows Sockets API의 전문화된버전을 포함 • System.Net.Sockets네임스페이스 • Winsock과 비슷한 기능을 제공하는 Socket 클래스를 제공 • 또한 다음과 같은 높은 레벨의 소켓 추상 클래스를 제공 • TcpListener • TcpClient • UdpClient

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