4 주차 ( Ch.15 ~ Ch.18 + α )

TCP / IP 소켓 프로그래밍

세부 계획

Ch.185 주차기말고

사

Ch.19 ~ Ch.24 6 주차

채팅 프로그래밍 7 주차

채팅 프로그래밍 8 주차

스터디 계획 및 Ch.1 ~ Ch.4 1 주차

Ch.5 ~ Ch.10.2 2 주차

Ch.10.3 ~ Ch.14 3 주차

Ch.15 ~ Ch. 174 주차기말고

사

CHAPTER 15~24다중 접속 서버의 구현

• 서비스 시간이 조금 느리다• 접속 대기 시간이 짧다 ( 병렬 )

다중 접속 서버와 비 다중 접속 서버비 다중 접속 서버 다중 접속 서버

• 서비스 시간이 빠르다• 접속 대기 시간이 길다 (

순차 )

다중 접속 서버란 ?

둘 이상의 클라이언트에게 동시에 접속을 허용하여 ,

동시에 둘 이상의 클라이언트에게 서비스를 제공하는 서버를 의미한다 .

다중 접속 서버의 종류

멀티 프로세스 서버

멀티 플렉싱 서버

멀티 쓰레드 서버

멀티 플렉싱 서버에서의 EPOLLSelect 함수의 단점

해결책

if((fd_num=select(fd_max+1, &cpy_reads, 0, 0, &timeout))==-1)

…….

for(i=0; i<fd_max+1; i++) {

if(FD_ISSET(i, &cpy_reads)) { ….. FD_SET(clnt_sock, &reads); .…. }

else { ….. FD_CLR(i, &reads); ….. }

}

EPOLL 의 장점

epoll 구현의 함수

select 구현의 함수

VS

• 프로세스간 메모리가 독립적으로 운영되기 때문에 프로세스간 데이터 공유 불가능

• 운영체제가 별도로 제공하는 메모리공간을 대상으로 별도의 IPC 기법 적용

• 프로세스의 생성에는 많은 리소스가 소모• 프로세스가 생성되면 , 프로세스간의 컨텍스트 스위칭으로 인해서 성능이

저하• 컨텍스트 스위칭은 프로세스의 정보를 하드디스크에 저장 및 복원 하는

일

쓰레드의 등장 배경프로세스는 부담스럽다 .

데이터의 교환이 어렵다 .

그래서 쓰레드는 ?

• 프로세스보다 가벼운 , 경량화된 프로세스• 컨텍스트 스위칭이 빠름• 쓰레드 별로 메모리공유가 가능하기 때문에

별도의 IPC 기법 불필요

프로세스는 서로 완전히 독립적프로세스는 운영체제 관점에서의 실행 흐름을 구성

쓰레드와 프로세스의 차이점프로세스 쓰레드

쓰레드는 데이터 영역과 힙 영역을 공유 쓰레드는 프로세스 내에서의 실행 흐름

쓰레드의 문제점• 쓰레드 메모리공유가 가능하기 때문에 문제가 발생

← 정상적인 접근↓ 잘못된 접근

쓰레드의 임계영역• 둘 이상의 쓰레드가 동시에 실행하면 문제를 일으키는 영역

↑ 임계영역 ?

임계영역 ?

전역변수LONG LONG NUM = 0;

NO!!!YES!!

!

해결 방법은 ? 동기화 !• 둘 이상의 쓰레드가 동시에 실행하면 문제를 일으키는 영역

뮤텍스 (MUTEX)

- 동기 접근에 대한 해결책

세마포어 (SEMAPHORE)

- 실행 순서 컨트롤 중심의 컨트롤

다중 접속 서버의 종류

Multi Con-nection Server

Multi Process

Multi Threading

Multi Plexing

SelectEpoll(linux)

Asynchronous Notification IO

(windos)

Overlapped IO

(windows)

IOCP(windows)

다중 접속 서버의 선택

절대 우위를 점하는 서버의 모델은 없다 !

상황에 맞게 적절한 모델을 선택할 수 있어야 한다 .

채팅 프로그램 구현 계획

세부 계획

Ch.18

5주차기말고사

Ch.19 ~ Ch.246

주차

채팅 프로그래밍7

주차

채팅 프로그래밍8

주차

Ch.185 주차기말고

사

Ch.19 ~ Ch.24 6 주차

채팅 프로그래밍 7 주차

• 멀티캐스트• 멀티 쓰레드 ( 혹은

멀티 프로세스 )

• 리눅스 (C 언어 )

구현 환경과 내용구현 환경 구현 내용

• 서버에 접속 및 종료• 전송 받은 내용 화면

표시• 파일 요청 및 수신

• 클라이언트간 통신 중계

• 대화 내용 및 요청 저장

• 파일 요청에 따른 제공 및 중계

구현 계획서버 클라이언트

멀티프로세스 기반의 서버구현

프로세스란 ?

• 간단하게는 실행중인 프로그램을 뜻한다 .

• 실행중인 프로그램에 관련된 메모리 , 리소스등을 총칭하는 의미이다 .

• 멀티프로세스 운영체제는 둘 이상의 프로세스를 동시에 생성 가능하다 .

FORK 함수• fork 함수가 호출되면 ,

호출한 프로세스가 복사되어 fork 함수 호출 이후를 각각의 프로세스가 독립적으로 실행하게 된다 .

부모

자식

FORK 함수 사용 방법pid=fork();

if(pid==0) // if Child Process

gval+=2, lval+=2;

else // if Parent Process

gval-=2, lval-=2;

if(pid==0)

printf("Child Proc: [%d, %d] \n", gval, lval);

else

printf("Parent Proc: [%d, %d] \n", gval, lval);

좀비 프로세스실행이 완료되었음에도 불구하고 ,

소멸되지 않은 프로세스

퇴치 방법은 ?

• wait 함수• waitpid 함수

시그널 핸들링특정 상황이 되었을 때 운영체제가 프로세스에게 해당 상황이 발생했음을 알리는 일종의 메시지를 가리켜 시그널이라 한다 .

pid=fork();

……………

if(pid==0)

printf("Child Proc: [%d, %d] \n", gval, lval);

else

printf("Parent Proc: [%d, %d] \n", gval, lval);

return 0;

시그널 발생 !

프로세스 기반 다중접속 서버

연결이 하나 생성될 때마다 프로세스를 생성해서 해당 클라이언트에 대해 서비스를 제공하는 것이다 .

FORK 를 통한 디스크립터의 복사

프로세스에 의해 만들어진 소켓이 복사되는 게 아니고 ,

파일 디스크립터가 복사된다

멀티플렉싱 기반의 서버 구현

멀티 프로세스의 단점

• 프로세스의 빈번한 생성은 성능의 저하로 이어진다 .

• 멀티프로세스의 흐름을 고려해서 구현해야 하기 때문에 구현이 쉽지않다 .

• 프로세스간 통신이 필요한 상황에서는 서버의 구현이 더 복잡해진다 .

멀티플렉싱이란 ?전자 및 통신공학에서의 멀티

플렉싱의 의미“ 하나의 통신채널을 통해서

둘 이상의 데이터를 전송하는데 사용되는 기술”

Server

Client

Client

Client

서버에 적용한 멀티 플렉싱

SELECT 함수• 멀티플렉싱 서버의 구현에 있어서 가장 대표적인 방법• Select 함수를 사용하면 한곳에 여러 개의 파일 디스크립터를 모아놓고

동시에 관찰 할수있다 .

• 수신한 데이터를 지니고 있는 소켓이 존재하는가 ?

• 블로킹되지 않고 데이터의 전송이 가능한 소켓은 무엇인가 ?

• 예외상황이 발생한 소켓은 무엇인가 ?

Select 함수 호출과정

파일 디스크립터의 설정• 함수 안에는 파일들을 관찰항목 ( 수신 , 전송 , 예외 ) 에

따라서 구분해서 모으기 위한 fd_set 형 변수존재

검사의 범위지정과 타임아웃의 설정

* 변수 maxfd 는 파일 스크립터의 검사 범위를 지정 파일 디스크립터의 수를 넣는다 .* 변수 timeout 은 함수의 블로킹 상태를 방지하기 위하여 설정 .* 반환 값 파일스크립터가 변화 변화한 파일스크립터 수timeout 에 의한 반환 값 0오류발생시 -1