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IOCP에 대해 이해해보자 IOCP와 Overlapped IO IOCP(Input Output Completion port)와 Overlapped IO는 상당히 유사하다. 구동 방식은 똑같지만 완료 통지 방법이 다를뿐이다. 그러니 Overlapped IO를 먼저 알고 있다면 IOCP를 이해하는데 굉장히 도움이 될 것이다. 이 글(Overlapped를 이해해보자)을 읽고 오면 도움이 될거다!! Overlapped의 문제점 Overlapped를 이해해보자에선 간단하게 입출력 활용법만 알아보고, 서버를 만들어보진 않았다. Overlapped IO로 서버를 구성하려면 어떤걸 먼저해야할까? 비동기 Accept를 위해 소켓을 논블로킹모드로 전환시켜야한다. u_long on = 1; ::ioctlsocket(socket, FIONBIO, &o.. 공감수 5 댓글수 0 2023. 9. 14.
Overlapped IO 모델을 이해해보자 Overlapped?? overlapped는 중첩이라는 뜻을 가지고 있다. IO를 중첩한다는 것이다. 하나의 스레드 내에서 동시에 둘 이상의 영역으로 데이터를 수신해, 입출력이 중첩되는 상황을 'IO 중첩'이라고한다. IO중첩이 일어나기 위해선 입출력 함수가 논-블로킹 모드로 작동해야한다! Overlapped IO의 핵심 overlapped IO는 이런 동작 원리에 있는 것이 아닌, 이 완료된 입출력의 확인방법에 있다. 논블로킹 모드로 진행되면, 완료 결과를 따로 확인해줘야한다. 윈도우에서 말하는 Overlapped IO는 입출력만을 뜻하는 게 아닌 완료를 확인하는 방법까지 포함한 것이다. Overlapped 입출력 관련 함수 Overlapped IO 모델을 위해선 특별한 소켓을 사용할 수 있다. 소켓은.. 공감수 2 댓글수 0 2023. 9. 14.
비동기 Notification IO 모델을 이해해보자 비동기(Asynchronous)?? 비동기는 "동시에 일어나지 않음" 이라는 뜻을 가지고 있다. 반대로 동기는 "동시에 일어남" 이라는 뜻을 가지고 있다. 동기 Notification IO에서 대표적인 것은 Select 모델이 있다. 그럼 도대체 뭐가 동시에 일어난다는걸까???? 그건 바로 함수의 "완료"와 "반환"이다. 비동기는 함수 호출 후 바로 반환되기 때문에 오래걸리는 작업이더라도 기다리지 않고 바로 다음 코드를 실행 시킬 수 있다. 비동기 Notification IO 모델 그럼 도대체 비동기Notification IO 모델은 어떤걸 비동기로 처리할까? 앞에서 동기 Notification IO 모델의 대표적인 예시는 Select라고했다. Select함수는 동기함수로 IO 관찰 대상을 등록하고, I.. 공감수 2 댓글수 0 2023. 9. 13.
epoll을 이해해보자 epoll??? epoll은 select의 단점을 보완하기 위해 만들어진 I/O통지 모델이다! 그럼 select의 단점부터 알아보자 select의 단점 select 후 모든 디스크립터 대상으로 반복문을 실행한다. select함수는 호출 할 때마다 인자로 관찰대상을 전달해야한다. 우리는 두 번째 단점에 집중 해 볼 것이다. select함수는 커널단의 힘을 더해 완성되는 기능이아닌 순수함수로 동작하기 때문에 select 함수 호출에 전달된 정보는 운영체제에 등록되지 않는다. 그래서 select를 실행 할 때 마다 항상 운영체제에게 관찰대상에 대한 정보를 전달 해주어야한다. 이를 보완하기 위해 만들어진 것이 epoll이다. 운영체제에게 관찰대상에 대한 정보를 딱 한 번만 알려주고, 바뀔 때만 알려주자! epo.. 공감수 1 댓글수 0 2023. 9. 12.
스레드의 동기화를 이해해보자 스레드의 임계영역 스레드 A, B 가있다. A는 1을 100번 빼는 걸 반복하고, B는 1을 100번 더하는 걸 반복한다. 하지만 둘은 같은 데이터를 건들고 있다고 한다면, 어떤 상황이 일어날까? 차근차근 더하고 빼고 해서 0이 될 것 같지만 실상 확인해 보면 0이라는 숫자는 잘 나오지 않는다. 심지어 계산할 때마다 계산 값이 다르게 나온다. 왜 이럴까? 스레드는 num에 있는 값을 바로 바꾸지 않고, 먼저 참조한 후 계산한 값을 적용시킨다. 이렇다 보니 이러한 현상이 생긴다. 먼저 쓰레드 B가 100이라는 값을 참조한 후, 1을 더해 101을 대입했다. 하지만 동시에 값을 건드린 Thread A가 100이라는 값에서 1을 뺀 99라는 값을 대입해 버렸기 때문에 이러한 현상이 발생한다. 이렇게 둘 이상의.. 공감수 1 댓글수 1 2023. 9. 11.
스레드와 프로세스의 차이를 이해해보자 스레드는 어쩌다 생겨났을까? 스레드가 생기기 전엔 멀티프로세스 기반으로 서버를 만들었다. 멀티프로세스는 나름의 장점도 있지만, 단점이 명확하다. 프로세스 생성작업이 운영체제 차원에서 부담되는 작업이라는 것이다. 하지만 생성작업 자체는 처음에만 이루어지기 때문에 굳이?라는 생각이 들 수 있지만 다음 단점은 정말 심각하다. 많게는 초당 수천 번까지 일어나는 컨텍스트 스위칭(Context Switching)이 상당히 부담된다. ※컨텍스트 스위칭이란? →간단히 말하면 CPU가 둘 이상의 프로세스를 실행시키기 위해 두 프로세스를 오가는 과정에서 프로세스들의 데이터들을 저장, 불러오는 과정이다. 이런 단점들을 최소화하기위해 '경량화된 프로세스' 로써 스레드가 탄생했다. 그럼 프로세스와 뭐가 달라? 프로세스는 데이터.. 공감수 3 댓글수 5 2023. 9. 11.
Select 모델을 위한 Select 함수를 이해해보자 들어가며 ※ 윈도우환경을 기준으로 작성된 글입니다. Select 함수가 뭘까? select함수는 멀티 플렉싱 서버의 구현에 있어 가장 대표적인 방법이다. 멀티 플렉싱서버란 하나의 프로세스를 통해 여러 개의 클라이언트들과 통신하는 방식의 서버를 말한다. 그럼 어떤 식으로 Select는 하나의 프로세스만으로 여러 클라이언트를 관리할까? 입출력 관찰자 Select Select 함수는 여러 소켓들을 모아두고 이 소켓들을 관찰할 수 있다. 이때 관찰하는 것은 다음 3가지와 같다. 수신 데이터를 지니고 있는 소켓이 존재한가? 블로킹되지 않고 데이터의 전송이 가능한 소켓이 존재하는가? 예외상황이 발생한 소켓이 존재하는가? 쉽게 말하면, read, write, except 입출력이 발생했는지를 관찰하는 것이다. (수신.. 공감수 2 댓글수 0 2023. 9. 5.
Nagle 알고리즘을 이해해보자 들어가며 Nagle알고리즘은 패킷들이 너무 많아 넘쳐나는 것을 막기위해 나오게 된 알고리즘이다. 매우 간단하지만 이번엔 Nagle알고리즘이 무엇인지, 어떨 때 쓰는지 알아보자. Nagle 알고리즘?? Nagle알고리즘은 전송한 패킷의 ACK 패킷을 받아야지만 다음 데이터를 전송하는 간단한 알고리즘이다. Nagle 알고리즘 의 특징 장점 Nagle알고리즘을 적용하면 Network Traffic(네트워크에 걸리는 부하,혼잡 정도)이 감소한다. 1바이트를 보내더라도 패킷의 헤더의 크기는 수십바이트이기 때문이다. 단점 Nagle알고리즘은 ACK 패킷을 받고 정보를 다시 전송하기 때문에 속도 측면에서 좋지않다. 하지만 속도가 느리다고 Nagle알고리즘을 적용하지 않으면 엄청난 트래픽이 상당히 부담되기 때문에 상황.. 공감수 3 댓글수 0 2023. 9. 4.
주소할당 에러(Binding Error)를 이해해보자 들어가며 때때로 서버 프로그램을 강제종료하고 다시 서버를 켜려고 하면 Bind 하는 과정에서 오류가 발생한다. 이러한 상황은 왜 발생하는 것일까? Time-wait 상태 Time-Wait?? Time-wait는 TCP의 연결종료 과정인 four-handshaking에서 일어난다. 먼저 연결 종료 요청(FIN)을 보낸 Host A는 마지막 ACK를 보내고 소켓이 바로 사라지지 않고, 일정 시간을 대기하게 되는데 그 상태를 Time-wait이라고 한다. Time-wait을 사용하는 이유 아까와 같은 four-handshaking 상황에서 바로 소켓을 소멸시켰다. 하지만 마지막 ACK가 손실되어 버렸다. 얼마 뒤 Host B는 자신의 FIN메시지를 보낸다고 해도 Host A의 소켓은 이미 소멸해 버렸기 때문에.. 공감수 3 댓글수 1 2023. 9. 4.
TCP 소켓의 우아한 연결종료(Half-close)를 이해해보자 들어가며 Half-close?? 이게 뭘까? 상대방 소켓이 데이터를 보내는 중인데 연결을 끊어버린다면, 심지어 그게 중요한 데이터였다면 큰일 날 것이다..! 이런 경우는 어떻게 해야 할까? Half Close 일방적인 연결종료의 문제점은 서두에서 이해했을 것이다. 연결 종료를 좀 더 자세히 살펴보자. TCP소켓은 두 개의 스트림을 가지고 있다. (스트림? -> 두 소켓이 연결되어 데이터가 송수시 가능한 상태를 스트림으로 봄) 스트림은 양방향이 아닌 한 방향이기 때문에 각 각 다른 방향의 스트림이 2가지 존재하는 것이다. 결국 Half-close란? 스트림을 한쪽만 닫아, 보낼 순 없지만 받을 순 있는 상태, 받을 순 없지만 보낼 순 있는 상태를 만드는 것을 의미한다. Half-Close의 필요성 굳이 써.. 공감수 2 댓글수 1 2023. 8. 31.
UDP를 파헤치며 이해해보자 들어가며 UDP는 비연결지향형 방식이다. 간단한 특징을 읊어보면 전송 도중 데이터가 손실될 수 있다. 속도가 빠르다 로 볼 수 있다. 그럼 UDP는 어떤식으로 동작하길래 속도가빠른걸까?? UDP 내부 동작 원리 UDP는 TCP와 달리 흐름제어를 하지 않는다. UDP 동작 과정을 그림으로 이해해보자. UDP 통신엔 IP의 역할, UDP의 역할이 나뉜다. IP의 역할: 정해진 경로로 송신하고자하는 곳 까지 전송 UDP의 역할: 송신하고자하는 Host에서 어느 Port의 소켓으로 전송할 것 인지 정하고 전송 UDP의 특징 UDP가 TCP보다 빠르다 UDP가 TCP보다 빠른이유는 단지 이 두 가지 때문이다. 데이터 송수신 전/후에 하는 연결설정, 해제 과정이 없다. 데이터 송수신 과정에서 발생하는 신뢰성보장을 .. 공감수 2 댓글수 0 2023. 8. 29.
TCP의 내부 동작 원리를 이해해보자 들어가며 이번 글에선 TCP에서 어떤 식으로 통신을 하길래 그렇게 신뢰 있게 통신되는지, 내부의 동작 원리를 공부해 본다. TCP의 동작원리 입/출력 버퍼 알다시피 TCP엔 데이터의 바운더리가 없다. Host1이 Host2에게 40바이트를 송신했는데 Host2가 10바이트씩 받는다면, 남은 30바이트는 어디에 있는 것일까? 네트워크상에 떠돌고 있는 걸까? 바로 입력버퍼로 들어가게 된다. TCP소켓엔 각각 입력, 출력 버퍼가 존재한다. send를 하면 출력버퍼에 있다가, 상대방의 입력버퍼에 들어가게 된다. 또한 recv를 할 시 자신의 입력 버퍼에 있는 데이터를 받아오게 된다. Q. 그럼 소켓을 닫았을 때 입/출력 버퍼에 남아있는 데이터는 어떻게 되나요? A. 출력버퍼에 있는 데이터는 계속해서 전송되지만,.. 공감수 2 댓글수 1 2023. 8. 28.
TCP/IP 프로토콜을 이해해보자 들어가며 인터넷을 통한 효율적인 데이터의 송수신 에 대한 회의를 통해 여러가지 프로토콜이 만들어졌고, 이것들은 계층구조를 통인해 상호간에 관계를 맞게되었다. 그것을 TCP/IP 프로토콜이라고한다. 이 프로토콜은 개방형 시스템이다. 개방형시스템이란? 표준을 감추는 것이 아닌 공개해 많은 사람들이 이것을 따르도록 하는 것을 말한다. 이로 인해 라우터 장비를 교체한다거나, 랜카드를 교체할 때 아무것도 신경쓰지 않고 타사 제품으로 교체할 수 있다. 모두 표준을 따르고 있기 때문이다. 계층 하나씩 살펴보기 TCP/IP 프로토콜 스택 TCP/IP프로토콜은 네 개로 계층화 되어있다. LINK계층, IP계층, 전송(TRANSPORT)계층, APPLICATION계층이다. 각 계층이 하는 일 다른 계층으로 나뉜 만큼 각 .. 공감수 3 댓글수 1 2023. 8. 28.
빅 엔디안(Big Endian)과 리틀 엔디안(Little Endian)을 이해해보자 들어가며 네트워크 프로그래밍을 하다보면 Ip와 Port를 당연하게 접하게 된다. 컴퓨터 간 Ip 혼동을 없애기 위해 같은 방법으로 데이터를 저장하고, 해석해야한다. 그것을 위해선 빅 엔디안과 리틀 엔디안에 대해 알고 있어야한다. 빅 엔디안 리틀 엔디안?? 빅 엔디안과 리틀 엔디안은 CPU가 데이터를 저장하는 방법이다. 말보다는 예시로 이해해보자. 0x12345678라는 정보를 저장한다고 가정해보자. 빅 엔디안의 저장 방식 빅 엔디안은 최상위 바이트(0x12가 저장되어 있는 곳)이 가장 작은(가장 먼저 오는) 호(0x20호)에 저장된다. 하지만 리틀 엔디안은 이와 반대의 방식으로 저장한다. 리틀 엔디안의 저장 방식 리틀 엔디안의 경우는 가장 최상위 비트가 가장 작은 호(0x20호)에 저장된다. 이 처럼 C.. 공감수 2 댓글수 1 2023. 8. 26.
전화기로 소켓(Socket) 프로그래밍을 이해해보자 들어가며 네트워킹 프로그래밍을 하기위해선 물리적인 연결과 소프트웨어 송/수신 방법이 필요하다. 물리적인 연결은 오늘날 인터넷이라는 네트워크로 연결되어있어 신경 쓸 필요없다. 그럼 소프트웨어 송/수신은 어떻게 진행해야할까? 소프트웨어 송/수신 또한 각 운영체제에선 소켓(Socket)이라는 것을 제공해 이것 또한 신경 쓸 필요없다. 그럼 소켓이란 무엇일까? 보통 이러한 콘센트(소켓)에 전력망에서 전기를 받기위해 플러그를 꽃는다. 이것과 같이 정보를 받기위해선 네트워크망에 "연결"해야한다. 우리는 네트워크에 연결하기위해 소켓을 사용한다. 전화를 이용해 소켓 이해하기 소켓 API 소켓의 동작엔socket, bind, listen, connect, accept, send, recv, close 총 8개가 존재한다.. 공감수 4 댓글수 3 2023. 8. 25.

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