Tomcat - java.net.Socket 탐구하기

[myway00]

톰캣의 소켓 ?

소켓이란 프로세스간의 통신에 사용되는 양쪽 끝단을 의미한다.

• 자바에서는 java.net패키지를 통해 소켓 프로그래밍을 지원
• 프로세스간의 통신을 담당
• • InputStream과 OutputStream을 가지고 있음 => 이 스트림들을 이용해 프로세스간의 통신이 이루어짐

image 출처

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Socket 의 흐름

서버

• 클라이언트 소켓의 연결 요청을 대기하고, 연결요청이 오면 클라이언트 소켓을 생성하여 통신이 가능하게 한다.
  1. socket()함수를 이용하여 소켓 생성
  2. bind()함수로 ip와 port 번호 설정
  3. listen()함수로 클라이언트의 접근 요청에 수신 대기열을 만들어 몇 개의 클라이언트를 대기 시킬지 결정.
  4. accept()함수를 사용하여 클라이언트와의 연결을 기다림.

     클라이언트

• 실제로 데이터 송수신이 일어나는 것은 클라이언트 소켓이다.
  1. socket() 함수로 가장먼저 소켓을 연다.
  2. connect() 함수를 이용하여 통신 할 서버의 ip와 port 번호에 통신을 시도.
  3. 통신 시도시, 서버가 accept() 함수를 이용하여 클라이언트의 socket descriptor를 반환.
  4. 이를 통해 클라이언트와 서버가 read(), write()를 하며 통신 ( 반복 )

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총 정리

클라이언트 소켓(Client Socket)

1. 처음 소켓(Socket)을 [1]생성(create)한 다음,
2. 서버 측에 [2]연결(connect)을 요청
3. 서버 소켓에서 연결이 받아들여지면 데이터를 [3]송수신(send/recv)
4. 모든 처리가 완료되면 소켓(Socket)을 [4]닫습니다(close).

서버 소켓(Server Socket)

1. 첫 번째 단계는 소켓(Socket)을 [1]생성(create)
2. 두 번째 작업은, 서버가 사용할 IP 주소와 포트 번호를 생성한 소켓에 [2]결합(bind)
3. 그런 다음 클라이언트로부터 연결 요청이 수신되는지 [3]주시(listen)
4. 요청이 수신되면 요청을 [4]받아들여(accept) 데이터 통신을 위한 소켓 생성
5. 일단 새로운 소켓을 통해 연결이 수립(ESTABLISHED)되면,
6. 클라이언트와 마찬가지로 데이터를 [5]송수신(send/recv)할 수 있습니다.
7. 마지막으로 데이터 송수신이 완료되면, 소켓(Socket)을 [6]닫습니다(close).

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Server Socket vs Socket

• Server Socket : 클라이언트의 연결 요청을 수신
• Socket : accept() 후 클라이언트와 서버의 소켓 통신 수행 (실질적인 데이터 송수신)

• listen() API가 클라이언트의 연결 요청을 확인하고 문제없이 리턴한다고 해서, 클라이언트와의 연결 과정이 모두 완료되는 것은 아닙니다.

• 아직 실질적인 소켓 연결(Connection)을 수립하는 절차 => 최종적으로 연결 요청을 받아들이는 역할을 수행하는 것은 accept() API

• accept() API는 그 사전적 의미만큼 직관적인 역할을 수행합니다.

• 연결 요청을 받아들여(accept) 소켓 간 연결을 수립하는 것이죠.

• 그런데 주의할 점은 최종적으로 데이터 통신을 위해 연결되는 소켓이, 앞서 bind() 또는 listen() API에서 사용한 서버 소켓(Server Socket)이 아니라는 것입니다.

• 최종적으로 클라이언트 소켓(Client Socket)과 연결(Connection)이 만들어지는 소켓(Socket)은 앞서 사용한 서버 소켓(Server Socket)이 아니라, accept API 내부에서 새로 만들어지는 소켓(Socket)

• 서버 소켓(Server Socket)의 핵심 역할은 클라이언트의 연결 요청을 수신하는 것입니다.

  • 이를 위해 bind() 및 listen()을 통해 소켓에 포트 번호를 바인딩하고 요청 대기 큐를 생성하여 클라이언트의 요청을 대기하였죠.
  • 그리고 accept() API에서, 데이터 송수신을 위한 새로운 소켓(Socket)을 만들고 서버 소켓의 대기 큐에 쌓여있는 첫 번째 연결 요청을 매핑시킵니다.
  • 여기까지, 하나의 연결 요청을 처리하기 위한 서버 소켓의 역할은 끝났습니다.
  • 서버 소켓의 입장에서 남은 일은, 또 다른 연결 요청을 처리하기 위해 다시 대기(listen)하거나, 서버 소켓(Socket)을 닫는(close) 것 뿐이죠.

• 실질적인 데이터 송수신은 accept API에서 생성된, 연결(Connection)이 수립(Established)된 소켓(Socket)을 통해 처리됩니다.