sys/socket.h - Internet Protocol family

[humonnom]

socket

함수

---

socket()

    int socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

매개변수

• domain
• Specifies the communications domain in which a socket is to be created.
• type
• Specifies the type of socket to be created.
• protocol
• Specifies a particular protocol to be used with the socket. Specifying a protocol of 0 causes socket() to use an unspecified default protocol appropriate for the requested socket type. 반환
• success
• fd인 양의 정수 반환
• fail
• -1 반환
• errno를 세팅함

setsockopt()

  setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt));

매개변수

• socket
• fd
• level
• 어떤 수준의 옵션을 설정할것인지 알림
• option_name
• 설정의 이름
• option_value
• 설정 값(bool) => 0: 옵션 비활성화 1: 옵션 활성화
• option_len
• 옵션값의 사이즈 반환
• success
• 0
• fail
• -1
• errno를 세팅함

전통적인 네트워크 서버 -> listener가 병목 될 가능성이 높음

+------+        +----------+            +-------------------+
| user |  ----  | listener |    --->    |   worker thread   | 
+------+        +----------+            +-------------------+
/
+------+   /
| user |  /
+------+
Illustration by humonnom

SO_REUSEPORT 옵션을 이용한 네트워크 서버 -> 여러 스레드가 각각 소켓을 만들어서 동일한 서버주소/포트에 연결가능

+------+        +------------------------+   
| user |  ----  | listener & work thread |    
+------+        +------------------------+         
+------+        +------------------------+   
| user |  ----  | listener & work thread |    
+------+        +------------------------+         
Illustration by humonnom

SO_REUSEPORT 내용 출처

bind()

socket()으로 생성한 소켓은 이름이 없어서 address family으로 식별한다. bind()는 이름 없는 소켓을 PORT에 바인딩 하기위해 사용한다.

bind(socket_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address);

매개변수

• int socket : fd
• const struct sockaddr *address : address 구조체
• socklen_t address_len : 구조체의 사이즈 반환
• success
• 0 반환
• fail
• -1 반환
• errno를 세팅함

listen()

인수로 받은 socket_fd를 커넥션 모드로 mark한다. 해당 fd가 서버소켓이 되며 연결요청 대기 상태가 된다. 이때 두번째 인수로 받은 backlog 만큼 listen queue의 길이를 제한한다.

    listen(sfd, 1000);

매개변수

• int soccket : fd
• int backlog : backlog 반환
• success
• 0 반환
• fail
• -1 반환
• errno를 세팅함

accept()

1. socket()함수를 이용하여 만들고
2. bind()를 통해 PORT와 바인딩
3. listen()으로 listening 큐를 만들고(queue)
4. accept()를 통해 큐에서 연결을 추출 accept() 함수는 대기 중인 연결의 큐에 첫 번째 연결을 추출하고, 지정된 소켓과 동일한 소켓 타입의 프로토콜과 주소 패밀리를 가진 새로운 소켓을 생성하고, 그 소켓에 새로운 파일 설명자를 할당한다.

   accept(socket_fd, struct sockaddr *address, socklen_t *address_len);

매개변수

• int soccket : fd
• int backlog : backlog 반환
• success
• fd 반환
• fail
• -1 반환
• errno를 세팅함

[humonnom]

연결요청 대기상태와 대기 큐

• 서버소켓은 문지기 역할을 한다.
• listen 함수가 호출되면 이 서버소켓이 만들어지고 클라이언트의 연결요청이 쌓이는 대기큐가 생성된다. (연결요청 대기큐)
• 서버소켓과 대기큐가 준비된 상태를 연결요청 대기상태라 한다.
• 대기큐의 길이는 웹서브처럼 잦은 연결이 있는 경우 최소 15로 설정
  • (기준이 없어 실험적으로 설정하는 경향)

[humonnom]

요청을 수락하는 과정

• 대기큐에 요청이 쌓인다.
• 순서대로 처리하는데, 처리를 위해 소켓이 필요하다.
• 서버소켓은 문지기 역할만 한다.