Chapter 1 Introduction

(1)

Chapter 1 Introduction

소켓 프로그래밍

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 TCP/IP 모델

 프로토콜과 포트

 IP 주소 지정 스키마

 클라이언트 / 서버 모델

 소켓

 윈도우 소켓

 .NET 소켓 클래스

Introduction

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 컴퓨터 간 통신

◦ 네트워크에 연결된 컴퓨터

 유선 또는 무선으로 연결

◦ Low level 통신을 제어하는 네트워크 장치

 컴퓨터는 네트워크 장치를 통해 네트워크에 연결되어 통신 을 하게 됨

TCP/IP 모델

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TCP/IP 모델

 프로토콜을 이용한 통신

◦ 서로 통신을 하기 위해서는 각 호스트 시스템이 표준적인 방법이나 규칙을 따라야 함

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TCP/IP 모델

 RFC 1122 에 정의됨

 계층화된 모델

 4 개의 계층으로 구성

 각 계층은 그 계층만의 프 로토콜을 가지고 있음

 융통성 있는 프로토콜 디자 인

 데이터는 한 계층에서 다른 계층으로 이동

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 응용 계층 (Application layer)

◦ 최상위 계층

◦ 최종 사용자 프로그램과 그 하위 계층과 의 인터페이스를 위해 존재

◦ Example

 HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

 POP3 (Post Office Protocol Version 3)

 FTP (File Transfer Protocol)

 Telnet

TCP/IP 모델

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 전송 계층 (Transport layer)

◦ 두 호스트간의 end-to-end 통신을 처 리

◦ TCP 와 UDP

 Transmission Control Protocol (TCP)

 신뢰성 있는 연결 지향형 프로토콜

 User Datagram Protocol (UDP)

 비 연결 형 프로토콜

◦ 주소지정을 위해 포트번호를 사용

 송신측 포트번호

 수신측 포트번호

TCP/IP 모델

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 인터넷 계층 (Internet layer)

◦ 인터넷 프로토콜 (IP)

 VoIP 와 IPTV 에서 사용됨

 IP 주소를 이용하여 송신측에서 수신 측까지 데이터를 운반

◦ 기타 프로토콜

 Internet Group Management Protocol (IGMP)

 Internet Control Message Protocol (ICMP)

TCP/IP 모델

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 링크 계층 (Link layer)

◦ 미디어 접근 계층으로도 알려져 있음

◦ 네트워크의 하드웨어적인 부분을 담 당

◦ 소프트웨어와 하드웨어간의 인터페이 스를 처리

◦ 하드웨어에 따른 장치 드라이버가 필 요

◦ Example

 Address Resolution Protocol (ARP)

TCP/IP 모델

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 프로토콜

◦ 데이터 통신을 위해 종단점 간에 사용되는 규칙 또는 표 준의 집합

◦ 데이터의 구조나 형식을 정의

◦ 통신이 어떻게 이뤄져야 하는지를 정의

◦ 각 계층은 그 계층만의 프로토콜을 포함

◦ IETF 에서 인터넷에 사용되는 프로토콜을 표준화

 Release Request for Comment (RFC) 문서

프로토콜과 포트

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프로토콜과 포트

Protocol Name RFC Purpose

HTTP Hypertext Transfer

Protocol RFC 2616 Web page browsing FTP File Transfer Protocol RFC 959 File sending &

receiving

Telnet Telnet Protocol RFC 854 Remote terminal access

SMTP Simple Mail Transfer

Protocol RFC 5321 Email sending POP3 Post Office Protocol

Ver. 3 RFC 1939 Email receiving

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 포트 번호

◦ 호스트 시스템 내에서 어플리케이션을 식별하는데 유용

◦ TCP 와 UDP 에서 사용됨

◦ 16 비트의 길이를 가짐

◦ 0 – 65535 의 범위

◦ Internet Assigned Numbers Authority (IANA) 에서 포트번호를 할당

 Well known port [0 – 1023]

 Registered port [1024 – 49151]

 Dynamic and/or private port [49152 – 65535]

프로토콜과 포트

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Protocol Name Port

HTTP Hypertext Transfer Protocol 80

HTTPS Hypertext Transfer Protocol (Secure) 443

FTP File Transfer Protocol (Data) 20

FTP File Transfer Protocol (Control) 21

Telnet Telnet Protocol 23

SMTP Simple Mail Transfer Protocol 25

POP3 Post Office Protocol - Version 3 110

IMAP Internet Message Access Protocol 143

SSH Secure Shell Remote Login Protocol 22

프로토콜과 포트

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 IP 주소

◦ 인터넷 프로토콜을 이용하는 모든 호스트는 IP 주소라는 유일한 식별자를 가짐

◦ Ipconfig 명령을 이용하여 IP 주소 확인 가능

IP 주소 지정 스키마

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 IPv4 데이터 그램 헤더 (RFC 791)

IP 주소 지정 스키마

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 IPv4

◦ 32 비트 주소 표현

◦ 총 4,294,967,296 개의 유일한 주소를 가짐

◦ 10 진수와 구분점으로 표현

◦ 각각 8 비트로 4 개의 부분으로 나뉘어짐

IP 주소 지정 스키마

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IP Address Range Description 0.0.0.0 –

0.255.255.255 Hosts at current network 10.0.0.0 –

10.255.255.255

For use in private

network, e.g. Intranet 127.0.0.0 –

127.255.255.255 Loopback addresses 192.168.0.0 –

192.168.255.255

For use in private

network, e.g. Intranet

IP 주소 지정 스키마

 특수목적으로 사용되는 IPv4 주소

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 IPv6 데이터 그램 헤더 (RFC 2460)

IP 주소 지정 스키마

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 IPv6

◦ IPv4 의 주소한계 문제점을 해결

◦ 프로토콜의 효율성 향상을 위해 설계됨

◦ 128 비트의 주소 길이

◦ 총 2¹²⁸ ≈3.40 × 10³⁸ 의 유일한 주소를 가짐

◦ IPv6 주소는 콜론과 함께 16 진수로 표현

IP 주소 지정 스키마

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 IPv6 주소 (RFC 4291)

◦ 단축 표현

 앞에 오는 0 은 생략가능

 모두 0 으로 된 부분은 한 개의 0 으로 표현

 모두 0 으로 된 부분이 연속으로 올 경우 더블콜론 (::) 으로 표현

 Example

 2001:05C0:1000:000B:0000:0000:0000:23DF

 2001:5C0:1000:B:0:0:0:23DF

 2001:5C0:1000:B::23DF

IP 주소 지정 스키마

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 IPv6 의 특수 주소

IP 주소 지정 스키마

IP Address Description

0:0:0:0:0:0:0:0 or :: Unspecified address 0:0:0:0:0:0:0:1 or ::1 Loopback address FF00::/8 Multicast addresses

(22)

 도메인 네임 시스템 (DNS)

◦ DNS 검색을 통해서 도메인 이름을 IP 주소로 번역

◦ Ping 명령으로 IP 주소 검색

IP 주소 지정 스키마

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 서버

◦ 서비스를 제공하는 머신

 클라이언트

◦ 서버에 의해 제공되는 서비스를 이용

 다양한 네트워크 형태의 기초

 Example

◦ Web browser, email application

 클라이언트는 서버에 요청을 보내고 난 후 서버로부터 응답 을 기다림

 서버는 클라이언트의 요청을 처리한 후 다시 클라이언트에 게 응답

클라이언트 / 서버 모델

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 IP 네트워크를 통해 데이터가 흘러갈 수 있도록 하는 프 로세스에 대한 통신 종단점

 서버와 클라이언트 간에 two-way 통신을 용이하게 함

 Inter Process Communication (IPC) 을 위해 흔히 사 용됨

 소켓 구성 요소 :

◦ 프로토콜

◦ 송신측 IP 주소

◦ 송신측 포트 번호

◦ 수신측 IP 주소

◦ 수신측 포트 번호

소켓

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 윈도우 네트워크 어플리케이션 프로그래밍을 위한 Application Programming Interface (API)

 Berkeley sockets API 에 기초

 현재 버전은 Winsock 2

 서로 다른 호스트와 프로세스들 간의 통신을 가능 하게 함

 다른 운영체제에서의 IPC 또한 용이하게 할 수 있 음

윈도우 소켓 (Winsock)

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 .NET 프레임 워크는 Windows Sockets API 의 전문화된 버전을 포함

 System.Net.Sockets 네임스페이스

◦ Winsock 과 비슷한 기능을 제공하는 Socket 클래스를 제공

◦ 또한 다음과 같은 높은 레벨의 소켓 추상 클래스를 제공

 TcpListener

 TcpClient

 UdpClient