서버에 접속한다. - [Ch 02. TCP/IP의 데이터를 전기 신호로 만들어 보낸다.]

  이전 글을 통해 소켓을 작성하는 것을 알아보았다.

  이번에는 작성된 소켓을 이용하여 서버에 접속하는 것을 알아보자.

 

📙 1. 접속의 의미

  서버에 접속을 한다는 것은 통신 상대와 제어 정보를 주고받아 소켓에 필요한 정보를 기록하고 데이터 송·수신이 가능한 상태로 만드는 것을 의미한다.

  제어 정보란 IP 주소나 포트 번호와 같이 데이터 송·수신 동작을 제어하기 위한 정보다.

  또한, 데이터 송·수신 동작을 실행할 때는 송·수신하는 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리 영역(=버퍼 메모리)이 필요한데, 버퍼 메모리의 확보도 접속을 할 때 실행된다.

 

 

📙 2. 맨 앞부분에 제어 정보를 기록한 헤더를 배치한다.

  제어 정보는 'TCP 헤더에 기입되는 정보'와 '소켓(프로토콜 스택의 메모리 영역)에 기록되는 정보'로 나뉜다.

📝 1. TCP 헤더에 기입되는 정보

  TCP 헤더에 기입되는 제어 정보는 클라이언트와 서버가 서로 연락을 절충하기 위해 주고받는 제어 정보다.

  이 항목은 고정화되어 있기 때문에 '접속 단계, 송·수신 단계, 연결 끊기 단계'에서 클라이언트와 서버가 대화할 때마다 패킷에 해당 제어 정보를 부가한다.

  즉, 헤더에 기입된 제어정보를 이용하여 클라이언트와 서버가 서로 연락을 주고받는 것이다.

 

📝 2. 소켓(프로토콜 스택의 메모리 영역)에 기록되는 정보

  두 번째 제어 정보는 '소켓에 기록되어 프로토콜 스택의 동작을 제어하기 위한 것'이다.

  여기에는 애플리케이션에서 통지된 정보, 통신 상대로부터 받은 정보, 송·수신 동작의 진행 상황 등이 수시로 기록되고, 프로토콜 스택은 이러한 정보를 참조하여 동작하게 된다.

 

  소켓에 기록하는 제어 정보는 고정화되어 있지 않고 프로토콜 스택을 만드는 사람에 따라 달라진다. 그러나 소켓의 제어 정보 중에서 중요한 것은 명령에 의해 표시될 수 있는데, 이것은 OS의 프로토콜 스택에도 공통이다.

 

 

📙 3. 접속 동작의 실체

애플리케이션이 Socket 라이브러리의 connect를 호출하는 것부터 시작하여 접속 동작을 살펴보도록 하자.

 

1. Socket 라이브러리의 connect 호출
   connect(<디스크립터>, <서버 측의 IP 주소와 포트 번호>,...)
2. 제어 정보를 기록한 TCP 헤더를 만든다.
   컨트롤 비트인 SYN라는 비트를 1로 만든다.
   
3. 만들어진 TCP 헤더를 IP 담당 부분에 건네주어 송신하도록 의뢰한다.
4. 서버 측의 접속을 기다리는 상태의 지정된 소켓에 도착한다.
5. 클라이언트와 마찬가지로 제어 정보를 기록한 TCP 헤더를 만든다.
   SYN 비트뿐만 아니라 ACK라는 컨트롤 비트도 1로 만든다.
   ACK를 1로 만드는 이유는 패킷을 잘 받았다는 것을 알리기 위한 것이다.
   
6. 서버 측의 TCP 헤더를 IP 담당 부분에 건네주어 클라이언트에게 응답을 전송한다.
7. 서버 측으로부터 건네받은 응답의 TCP 헤더를 조사하여 서버 측의 접속 동작이 성공했는지 확인한다.
   SYN와 ACK가 1이면 접속 성공이다.
   접속 완료를 나타내는 제어 정보를 소켓에 기록한다.
8. 패킷이 도착한 것을 서버에 알린다.
   ACK 비트를 1로 만든 TCP 헤더를 전송한다.
   

  위의 과정을 거치면 접속이 완료되고 송·수신할 수 있는 상태가 되었다고 할 수 있다.

  파이프와 같은 것으로 소켓이 연결되었다고 생각할 수 있는데, 네트워크에서 이 파이프를 '커넥션'이라고 한다.

  커넥션은 데이터 송·수신 동작을 계속하고 있는 동안, 즉 close를 호출하여 연결을 끊을 때까지 계속 존재한다. 이것이 이전 글에서 살펴보기로 했던, 연결을 끊지 않고 요청과 응답을 주고받는 방법이다.

 

해당 글은 Tsutomu Tone 님의 '성공과 실패를 결정하는 1%의 네트워크 원리'를 참고하였습니다.