Chapter 5 UDP Socket
소켓 프로그래밍
UDP 개념
UDP 프로세스 흐름
UDP Echo 프로그램
Socket 클래스를 이용한 UDP
브로드캐스팅
멀티캐스팅
UDP Socket
User Datagram Protocol (RFC 768)
비 연결형 프로토콜
신뢰성 보다는 시간이 우선
헤더 포멧
송신 측 포트번호는 선택사항
제공하는 유일한 신뢰성은 checksum
비교적 간단한 헤더를 가지기 때문에 전송되는 바이트를 줄일 수 있음
◦
데이터가 목적지까지 빨리 이동할 수 있게 됨UDP 개념
TCP 와의 차이점
UDP 개념
UDP TCP
접속 성립이 요구되지 않음 접속 성립이 요구됨
데이터가 순서대로 도착하지 않음 데이터가 순서대로 도착함 낮은 신뢰성 , best-effort 높은 신뢰성
Datagram Stream
브로드캐스트와 멀티캐스트 지원 유니캐스트만 지원
서버
◦
소켓 생성◦
포트 바인딩◦
포트 바인딩 후 접속 요청에 대한 리스닝 과정 없이 즉시 데이터 전송 가능◦
데이터 송수신은 TCP 와 차이가 있음 클라이언트
◦
서버에 접속할 필요가 없음◦
소켓 생성 후 즉시 데이터 전송 가능◦
서버와는 달리 포트 바인딩을 하지 않음 .NET 프레임워크에서는 UDP 소켓을 이용하여 통신을 하기 위해 UdpClient 클래스만을 가짐
◦
즉 , UdpClient 클래스만을 이용하여 UDP 프로그램 구현 가능UDP 프로세스 흐름
UDP 서버 프로세스 흐름
UDP 프로세스 흐름
UDP 클라이언트 프로세스 흐름
UDP 프로세스 흐름
UDP 서버 / 클라이언트 동작 원리 (1/2)
UDP 서버 / 클라이언트 동작 원리
UDP
서버UDP
서버UDP
클라이언트 #1
UDP 서버 / 클라이언트 동작 원리 (2/2)
UDP 서버 / 클라이언트 동작 원리 (cont’d)
UDP
서버UDP
클라이언트 #1
UDP
클라이언트 #2
통신 통신
UDP
서버UDP
클라이언트 #1
UDP
클라이언트 #n
. . .
. . .
예제 프로그램 : EchoServerUDP.cs, EchoClientUDP.cs
UdpClient 클래스 생성자
◦
포트 바인딩이 없는 생성자public UdpClient()
public UdpClient(AddressFamily)
포트 바인딩을 가지지 않는 생성자는 멀티캐스팅에는 적절하지 않음
첫 번째 생성자는 IPv4 주소지정 스키마를 포함한 객체 생성
IPv4 외의 주소지정 스키마가 요구될 때에는 두 번째 생성자 사용
UDP Echo 프로그램
◦
포트 바인딩이 있는 생성자public UdpClient(int)
public UdpClient(int, AddressFamily) public UdpClient(IPEndPoint)
public UdpClient(string, int)
첫 번째 생성자는 IPv4 주소지정 스키마를 가짐
마지막 생성자는 IP 주소 문자열과 포트번호를 인자로 가짐
IP 주소는 디폴트 원격 호스트의 주소를 명시하는 것으로 접 속 성립을 위해 존재하는 것이 아님UDP Echo 프로그램
디폴트 원격 호스트
◦
TCP 의 접속 성립과는 다른 개념으로 , 단지 데이터를 보 내고자 하는 기본 호스트의 주소를 지정◦
UDP 를 이용하여 특정 호스트에 계속 메시지를 보내고자 하는 경우 , 이 디폴트 원격 호스트를 명시함으로써 따로 주소를 지정하지 않아도 디폴트 원격 호스트에 메시지를 보낼 수 있음◦
디폴트 원격 호스트는 생성자로 객체 생성 시에 설정이 가능하며 , Connect() 메서드를 이용하여 설정 또는 변 경이 가능함UDP Echo 프로그램
Connect() 메서드
◦
디폴트 원격 호스트의 설정 및 변경◦
오버로드된 세 개의 메서드를 가짐public void Connect(IPEndPoint)
public void Connect(IPAddress, int) public void Connect(string, int)
◦ 각 메서드의 인자는 디폴트 원격 호스트를 명시
◦ 주소는 IPEndPoint, IPAddress 또는 IP 주소 문 자열과 포트번호를 이용하여 지정 가능
UDP Echo 프로그램
데이터 송신
public int Send(byte[], int)
public int Send(byte[], int, IPEndPoint) public int Send(byte[], int, string, int)
◦
byte[], int : 보낼 데이터와 데이터의 길이◦
첫 번째 메서드는 생성자 또는 Connect() 메서드에 의 해 설정된 디폴트 원격 호스트로 데이터를 송신◦
나머지 두 개의 메서드는 원격 호스트의 주소를 지정하여 데이터를 송신UDP Echo 프로그램
데이터 수신
public byte[] Receive(ref IPEndPoint)
◦
데이터를 수신하게 되면 byte[] 형태로 수신한 데이터 를 반환◦
인자인 IPEndPoint 에는 송신자의 주소가 채워짐◦
만약 수신 측에서 Connect() 메서드를 이용하여 디폴 트 원격 호스트를 명시한 경우 디폴트 원격 호스트로부터 보내지는 것이 아닌 모든 데이터는 폐기UDP Echo 프로그램
예제 프로그램 : EchoServerUDPSocket.cs, EchoClientUDPSocket.cs
UdpClient가 아닌 Socket 클래스의 SendTo() 메서드와 ReceiveFrom() 메서드를 활용하여 UDP Echo 프로그램을 만들 수 있음
데이터 송신
public int SendTo(byte[], EndPoint)
public int SendTo(byte[], SocketFlags, EndPoint)
public int SendTo(byte[], int, SocketFlags, EndPoint)
public int SendTo(byte[], int, int, SocketFlags, EndPoint)
◦byte[], int , int - 보낼 데이터의 바이트 배열과 시작위치 (offset), 데이터의 크기
◦SocketFlags - 소켓의 동작을 지정
◦EndPoint - 원격 호스트
데이터 수신
public int ReceiveFrom(byte[], ref EndPoint)
public int ReceiveFrom(byte[], SocketFlags, ref EndPoint)
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint)
public int ReceiveFrom(byte[], int, int, SocketFlags, ref EndPoint)
Socket 클래스를 이용한 UDP
브로드캐스팅 / 멀티캐스팅
통신의 종류
유니캐스팅 브로드캐스팅 멀티캐스팅
예제 프로그램 : BroadcastSender.cs, BroadcastReceiver.cs
다수의 클라이언트에게 메시지를 전달
TCP 에서는 가능하지 않음
특수 주소인 255.255.255.255 또는 IPAddress.Broadcast 는 브로드캐스트 주소를 나타냄
IPv6 에는 브로드캐스트 주소가 존재하지 않음
송신자와 같은 서브 넷에 있는 수신자에게만 브로드캐스트 메시지가 전달됨
브로드캐스팅
예제 프로그램 : MulticastSender.cs, MulticastReceiver.cs
UDP 에서만 가능
서브 넷의 모든 호스트에게 메시지를 전달하는 브로드캐스트와 는 달리 멀티캐스트 그룹에 가입된 호스트에게만 메시지를 전달
메시지를 받기 위해서는 멀티캐스트 그룹에 가입해야 함
멀티캐스트 그룹으로 메시지를 보내기 위해 멀티캐스트 그룹에 가입할 필요는 없음
멀티캐스트 IPv4 주소는 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
IPv6 의 멀티캐스트 주소는 RFC 2375 를 통해서 확인 가능
멀티캐스팅
멀티캐스팅
멀티캐스트 주소
특징
◦
그룹 가입과 탈퇴가 자유롭고 , 그룹 구성원 모두가 평등◦
멀티캐스트 데이터를 받으려면 그룹에 가입해야 함◦
멀티캐스트 데이터를 보내기 위해 그룹에 가입할 필요는 없음28
비트멀티캐스트 그룹 ID
1 1 1 0
멀티캐스트 가입 /탈퇴를 위한 메서드
◦
멀티캐스트 그룹 가입public void JoinMulticastGroup(IPAddress)
public void JoinMulticastGroup(int, IPAddress) public void JoinMulticastGroup(IPAddress, int)
public void JoinMulticastGroup(IPAddress, IPAddress)
멀티캐스트 그룹에 가입하기 전에 포트 바인딩을 해야 함
int, IPAddress – interface index, 멀티캐스트 그룹 IP 주소
Interface index는 같은 링크에 있는 하드웨어를 식별하기 위해 사용
IPAddress , int – 멀티캐스트 그룹 IP 주소 , TTL
TTL(Time to Live)은 멀티캐스팅된 데이터그램에 허용되는 라우터 홉수를 의미 , 데이터그램이 지정된 수를 넘어 라우터를 경유한 경우에 폐기됨
IPAddress , IPAddress – 멀티캐스트 그룹 IP 주소 , 로컬 IP 주소
◦
멀티캐스트 그룹 탈퇴public void DropMulticastGroup(IPAddress)
public void DropMulticastGroup(IPAddress, int)
Int – interface index
