성공과 실패를 결정하는 1% 네트워크 - 소켓을 작성하다.

Story 01 소켓을 작성한다.

1. 프로토콜 스택의 내부 구성

프로토콜 스택에는 TCP와 UDP라는 데이터 송 수신을 담당하는 프로토콜이 있다. 애플리케이션에서 보낸 의뢰를 받아 송수신 동작을 실행한다.

• 브라우저나 메일 등의 일반적인 애플리케이션이 데이터를 송 수신할 경우에는 TCP
• DNS 서버에 대한 조회 등에서 짧은 제어용 데이터를 송 수신할 경우에는 UDP

그 아래에는 IP 프로토콜을 사용하여 패킷 송 수신 동작을 제어하는 부분이 있다.

인터넷에서 데이터를 운반할 때는 데이터를 작게 나누어 패킷이라는 형태로 운반하는데 이 패킷을 통신 상대까지 운반하는 것이 IP의 주 역할이다.

IP 안에는 ICMP와 ARP라는 프로토콜을 다루는 부분이 포함되어 있다.

• ICMP : 패킷을 운반할 때 발생하는 오류를 통지하거나 제어용 메시지를 통지할 떄 사용한다.
• ARP : IP 주소에 대응하는 이더넷의 MAC 주소를 조사할 때 사용합니다.

IP의 아래에 있는 LAN 드라이버는 LAN 어댑터의 하드웨어를 제어한다. 또, 그 아래에 있는 LAN 어댑터가 실제 송 수 신 동작, 즉 케이블에 대해 신호를 송 수신하는 동작을 실행한다.

2. 소켓의 실체는 통신 제어용 제어 정보

프로토콜 스택 내부에 제어 정보를 기록하는 메모리 영역을 가지고 있으며, 여기에 통신 동작을 제어하기 위한 제어 정보를 기록한다. 대표적인 정보로는 통신 상대의 IP 주소는 무엇인가, 포트 번호는 몇 번인가, 통신 동작이 어떤 진행상태에 있는가 하는 것이다.

 

소켓에는 통신 동작을 제어하기 위한 여러 가지 제어 정보가 기록되어 있고, 프로토콜 스택은 이것을 참조하여 다음에 무었을 해야하는지 판단하는데, 이것이 소켓의 역할이다. 즉 프로토콜 스택은 소켓에 기록된 제어 정보를 참조하면서 움직인다.

위 설명이 추상적으로 느껴질 수 잇으니 아래 그림을 참고하자.(netstat 명령어로 소켓의 내용을 화면에 표시한 사진)

3. Socket을 호출했을 때의 동작

브라우저가 Socket 라이브러리의 메서드를 호출했을 때 프로토콜 스택의 내부에서 어떤 일이 벌어지는지 아래 그림을 참고하자

위 그림에서 1번 준비 과정과 같이 프로토콜 스택은 한 개의 소켓을 만드는데 소켓 한 개 분량의 메모리 영역을 확보한다. 즉 소켓을 만들 때 한 개의 메모리 영역을 확보하고 초기 상태라는 것을 이 영역에 기록한다.

 

이후 소켓이 만들어지면 소켓의 식별번호인 디스크립터를 애플리케이션에 알려준다. 디스크립터를 받은 애플리케이션은 이후 프로토콜 스택에 데이터 송 수신 동작을 의뢰할 때 디스크립터에 통지한다.