네트워크 프로그래밍과 소켓의 이해#1

#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("HelloWorld!");
}

그리고 다음과 같이 컴파일

gcc test_socket.c -o test_socket
./test_socket

출력

#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol); -> 소켓 생성함수

성공 시 파일 디스크립터, 실패 시 -1 반환

파일 디스크립터란? -> https://code4human.tistory.com/123

bind 함수 호출의 이해를 위한 대화

Question: "당신의 전화번호는 어떻게 되나요?"
Answer: "제 전화번호는요. 123-1234 입니다."

#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, , struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen); -> 주소 할당


성공 시 O, 실패 시 -1 반환


listen 함수호출의 이해를 위한 대화
Question : "가설이 끝났으니 전화기를 연결만 하면 되나요?"
Answer: "네 연결만 하면 걸려오는 전화를 받을 수 있습니다."

#include <sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

성공시 0, 실패 시 -1 반환

연결 요청에 대한 수락(acception)를 위한 함수

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr * addr, socklen_t *addrlen);
-> 성공 시 파일 디스크립터, 실패 시 -1 반환

지금까지 설명한 내용을 정리해보자면, 네트워크 프로그래밍에서 연결요청을 허용하는 소켓의 생성과정을 다음과 같이 정리할 수 있는데.
1단계: 소켓 생성 -> socket 함수 호출
2단계: IP주소와 PORT번호 할당 -> bind 함수 호출
3단계: 연결요청 가능상태로 변경 -> listen함수 호출
4단계: 연결요청에 대한 수락 ->  accept함수호출

sockaddr_in 구조체

sockaddr_in는 주소체계, ip, port와 같은 정보를 입력하게 해주는 구조체이다. 이를 통해 우리는 간단하게 주소를 표현할 수 있으며 bind시 사용된다.

https://blog.naver.com/jkssleeky/220603262892 를 참고

sin_family -> 이것은 전에 socket에서의 PF_INET과 같이 주소체계를 저장하는 변수이다.

sin_addr.s_addr -> 이곳에는 자신의 IP를 할당한다. 만약 자신의 랜카드가 2개 이상여서 IP주소가 2개 이상 있지 않다면 보통 INADDR_ANY를 사용하여 자동으로 할당되도록 할 수 있다.

sin_port -> 사용할 포트를 저장하는 곳이다.

https://learn.microsoft.com/ko-kr/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-htons

htons함수는 TCP/IP 네트워크 바이트 순서로 값을 변환한다.

htons함수는 호스트 바이트 순서로 16비트 숫자체계를 사용하고, TCP/IP네트워크(AF_INET 또는 AF_INET6 주소 패밀리)에서 사용되는 네트워크 바이트 순서로 16비트 숫자를 반환함.

즉, htons함수를 사용하여 호스트 바이트 순서의 IP포트 번호를 네트워크 순서의 IP포트 번호로 변환할 수 있다.

hello_server.c

#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;

    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;


    char message[] = "Hello World!";

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

    //serv_sock <- 소켓을 지정할 수 있는 숫자
    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); //socket함수호출을 통해서 소켓을 생성하고 있다.
    if(serv_sock ==  -1)
        error_handling("socket() error");
    
    memset(&serv_addr , 0, sizeof(serv_addr)); // memset함수 -> 0으로 깨끗이 정리하는 함수 -> 주소정보 초기화
    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");

    clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
    clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*) & clnt_addr, &clnt_addr_size);

    if(clnt_sock == -1)
        error_handling("accept() error");

    write(clnt_sock, message, sizeof(message));
    close(clnt_sock);
    close(serv_sock);
    return 0;

}


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

hello_client.c

#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; //구조체의 인스턴스
    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)); //IP주소 초기화
    serv_addr.sin_family=AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //inet_addr함수는 IPv4점선 소수점 주소가 포함된 문자열을 IN_ADDR구조체에 적합한 함수로 변환
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); //제공된 인수는 char* 타입의 배열이므로 그 배열중 3번째 인덱스의 값에서 char * to int 를 하기위해 atoi로 숫자를 뽑고 그 숫자를 htons를 통해 16비트 체계로 변환한다.

    if(connect(sock, (struct sockaddr*) & serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
        error_handling("connect() error!");

    str_len = read(sock, message, sizeof(message) -1 );

    if(str_len == -1)
        error_handling("read() error!");


    printf("Message from server : %s \n", message);
    close(sock);
    return 0;

}

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

위와 같은 코드를 준비하고

gcc hello_server.c -o hserver
gcc hello_client.c -o hclient
tmux new -s 서버

다음과 같이 tmux가 뜨게 된다.

다음과 같이 서버를 별도의 세션으로 실행한다.

ctrl + b를 누르고 1~2초 기다리다 d를 누른다.

서버와 클라이언트는 각기 별도의 세션으로 실행되고 있다.

다음과 같이 tmux ls를 사용하면 현재 tmux세션의 목록을 볼 수 있다.

tmux attach -t 세션명 을 통해 세션에 접근할 수 있다.
접근한 세션에서 ctrl + d를 사용하면 현재 세션을 종료할 수 있다.