[Winter Blog Challenge] (Chapter Member 백서이)

1. Socket

• 네트워크 상에서 통신을 가능하게 해주는 양 끝단의 연결고리
• 특정 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있도록 해줌
• 소켓 프로그래밍 : 소켓을 이용하여 네트워크 상에서 데이터를 주고받는 프로그램을 작성하는 것
  • 소켓 생성 : 프로그래밍 언어에서 제공하는 API를 활용하여 소켓을 생성할 수 있음
  • 소켓 주소 : IP 주소와 포트 번호로 구성된 네트워크 식별자
  • 용도 : 서버와 클라이언트 간의 통신, 프로세스 간 통신 등

2. TCP(Transmission Control Protocol) & UDP(User Datagram Protocol)

• TCP : 전송 계층 프로토콜로, 데이터 전송의 신뢰성을 보장
  • 연결형 프로토콜 : 데이터 전송 전에 연결을 설정하고, 통신이 완료될 때까지 연결을 유지함
  • 신뢰성 : 데이터 전송의 순서 보장, 패킷 손실 시 재전송 등의 메커니즘을 제공
  • 사용 사례 : 웹 브라우징, 이메일 전송 등 신뢰성 있는 데이터 전송이 필요한 경우.
• UDP : 전송 계층 프로토콜 중 하나로, 주로 간단하고 빠른 데이터 전송이 필요할 때 사용
  • 비연결형 프로토콜 : 데이터의 연결 상태를 유지하지 않고 데이터를 전송
  • 속도 우선 : 데이터 전송 속도가 빠르지만, 신뢰성은 보장되지 않음(패킷 손실 가능)
  • 사용 사례 : 실시간 스트리밍, 온라인 게임 등 신속한 데이터 전송이 필요한 상황
• 비교

  	TCP	UDP
  신뢰성	신뢰성 보장 O	신뢰성 보장 X
  속도	느림	빠름
  오버헤드	연결 설정 및 유지를 위한 오버헤드 있음	TCP에 비해 상대적으로 오버헤드 적음

  

  출처 : https://velog.io/@jjo3ys/2.3.2-전송계층-tcp-udp-zbxef4i1

  3. 소켓 프로그래밍의 차이점

  • TCP 소켓 프로그래밍
    • 연결 설정 : 클라이언트와 서버 간에 안정적인 연결을 설정함(3-way handshake)
    • 데이터 전송 : 연결이 설정되면 스트림 방식으로 데이터를 주고 받음
    • 연결 해제 : 통신이 끝나면 연결을 해제하여 리소스를 반환함 (4-way handshake)

    • TCP 소켓 필수 구성 요소

      1. 소켓 생성:
         • socket() 함수를 사용하여 소켓을 생성합니다.
         • 예: int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
      2. 주소 구조체 설정:
         • sockaddr_in 구조체를 사용하여 IP 주소와 포트 번호를 설정합니다.
         • 예: servaddr.sin_family = AF_INET;, servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;, servaddr.sin_port = htons(PORT);
      3. 소켓 옵션 설정 (선택사항):
         • **setsockopt()**를 사용하여 소켓 옵션을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 포트 재사용을 설정합니다.
         • 예: setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
      4. 바인딩:
         • bind() 함수를 사용하여 소켓을 특정 IP 주소와 포트에 바인딩합니다.
         • 예: bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
      5. 연결 대기 (서버에서만 필요):
         • listen() 함수를 통해 클라이언트의 연결 요청을 대기합니다.
         • 예: listen(sockfd, 3);
      6. 연결 수락 (서버에서만 필요):
         • accept() 함수를 사용하여 클라이언트의 연결 요청을 수락합니다.
         • 예: int new_socket = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &addrlen);
      7. 데이터 송수신:
         • **send()**와 recv() 함수를 사용하여 데이터를 주고받습니다.
         • 예: send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);, recv(new_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
      8. 연결 종료:
         • close() 함수를 통해 소켓을 닫습니다.
         • 예: close(sockfd);
  • UDP 소켓 프로그래밍
    • 간단한 설정 : 별도의 연결 설정 과정이 필요 없음. 데이터그램을 직접 보냄
    • 데이터 전송 : 독립적인 데이터그램을 전송하며, 데이터의 상태나 순서를 보장하지 않음
    • 연결 해제가 없음 : 연결 유지 없이 필요한 데이터 전송만 진행함

    • UDP 소켓 필수 구성 요소

      1. 소켓 생성:
         • socket() 함수를 사용하여 소켓을 생성합니다.
         • 예: int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
      2. 주소 구조체 설정:
         • sockaddr_in 구조체를 사용하여 IP 주소와 포트 번호를 설정합니다.
         • 예: servaddr.sin_family = AF_INET;, servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;, servaddr.sin_port = htons(PORT);
      3. 바인딩 (서버 측):
         • bind() 함수를 통해 소켓을 특정 IP 주소와 포트에 바인딩합니다.
         • 예: bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
      4. 데이터 송수신:
         • **sendto()**와 recvfrom() 함수를 사용하여 데이터를 주고받습니다.
         • 예: sendto(sockfd, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));, recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
      5. 연결 종료:
         • close() 함수를 통해 소켓을 닫습니다.
         • 예: close(sockfd);