자바 - TCP 소켓 프로그래밍, Socket과 ServerSocket

자바 - TCP 소켓 프로그래밍, Socket과 ServerSocket에 대해서 알아보자

 TCP 소켓 프로그래밍

앞서 살펴본 것과 같이 TCP소켓 프로그래밍은 클라이언트와 서버간의 일대일 통신이다. 먼저 서버 프로그램이 실행되어 클라이언트 프로그램의 연결요청을 기다리고 있어야한다. 서버프로그램과 클라이언트 프로그램간의 통신과정을 단계별로 보면 아래와 같다.

 

1. 서버 프로그램에서는 서버소켓을 사용해서 서버 컴퓨터의 특정 포트에서 클라이언트의 연결요청을 처리할 준비를 한다.
2. 클라이언트 프로그램은 접속할 서버의 IP주소와 포트 정보를 가지고 소켓을 생성해서 서버에 연결을 요청한다.
3. 서버소켓은 클라이언트의 연결요청을 받으면 서버에 새로운 소켓을 생성해서 클라이언트의 소켓과 연결되도록 한다.
4. 이제 클라이언트의 소켓과 새로 생성된 서버의 소켓은 서버소켓과 관계없이 일대일 통신을 한다.

서버소켓(ServerSocket)은 포트와 결합(bind)되어 포트를 통해 원격사용자의 연결요청을 기다리다가 연결요청이 올 때마다 새로운 소켓을 생성하여 상대편 소켓과 통신할 수 있도록 연결한다. 여기까지가 서버소켓의 역할이고, 실제적인 데이터 통신은 서버소켓과 관계없이 소켓과 소켓 간에 이루어진다.

 이는 마치 전화시스템과 유사해서 서버소켓은 전화교환기에, 소켓은 전화기에 비유할 수 있다. 전화교환기(서버소켓)는 외부전화기(원격 소켓)로부터 걸려온 전화를 내부의 전화기(소켓)로 연결해주고 실제 통화는 전화기(소켓)대 전화기(원격 소켓)로 이루어지게 하기 때문이다.

 

여러 개의 소켓이 하나의 포트를 공유해서 사용할 수 있지만, 서버소켓은 다르다. 서버소켓은 포트를 독점한다. 만일 한 포트를 둘 이상의 서버소켓과 연결하는 것이 가능하다면 클라이언트 프로그램이 어떤 서버소켓과 연결되어야하는지 알 수 없을 것이다.

 포트(port)는 호스트(컴퓨터)가 외부와 통신을 하기 위한 통로로 하나의 호스트가 65536개의 포트를 가지고 있으며 포트는 번호로 구별된다. 포트의 번호는 0~65535의 범위에 속하는 값인데 보통 1023번 이하의 포트는 FTP나 Telnet과 같은 기존의 다른 통신 프로그램들에 의해서 사용되는 경우가 많기 때문에 1023번 이상의 번호 중에서 사용하지 않는 포트를 골라서 사용해야 한다.

 

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Socket과 ServerSocket

서버소켓은 소켓간의 연결만 처리하고 실제 데이터는 소켓들끼리 서로 주고받는다. 소켓들이 데이터를 주고받는 연결통로는 입출력스트림이다.

소켓은 두 개의 스트림, 입력스트림과 출력스트림을 가지고 있으며, 이 스트림들은 연결된 상대편 소켓의 스트림들과 교차연결된다. 한 소켓의 입력스트림은 상대편 소켓의 출력스트림과 연결되고, 출력스트림은 상대편 소켓의 입력스트림과 연결된다. 그래서 한 소켓에서 출력스트림으로 데이터를 보내면 상대편 소켓에서는 입력스트림으로 받게 된다.

 

자바에서는 TCP를 이용한 소켓프로그래밍을 위해 Socket과 ServerSocket클래스를 제공하며 아래와 같은 특징이 있다.

 

• Socket : 프로세스간의 통신을 담당, InputStream과 OutputStream을 가지고 있다. 이 두 스트림을 통해 프로세스간의 통신(입출력)이 이루어진다.
• ServerSocket : 포트와 연결(bind)되어 외부의 연결요청을 기다리다 연결요청이 들어오면, Socket을 생성해서 소켓과 소켓간의 통신이 이루어지도록 한다. 한 포트에 하나의 ServerSocket만 연결할 수 있다. (프로토콜이 다르면 같은 포트를 공유할 수 있다.)