소켓통신

• TCP를 이용해서 통신을 하는 경우 클라이언트 개수만큼 소켓이 있어야한다.

• read(), write() 함수는 호출 후 실행이 완료될때까지 리턴을 하지않는다 그러나 게임에서는 이렇게 호출 후 실행이 완료 될때까지 기다리는 것은 절대로 안된다 이유는 이렇게 기다리는 시간들을 보았을때 호출한 메인 스레드는 사용자 입장에서 보았을 때 그 기다리는 시간동안 일시 정지하는 것처럼 보이기때문이어서 부드러운 화면을 보여줄 수가 없다..

• 위의 결과로 네트워크 소켓은 보통 비동기 입출력상태로 다룬다.

블로킹 소켓

• read, write같이 요청을 해 놓고 응답을 대기하는 함수일때 스레드는 대기를 하게 되는데 이러한 현상을 블로킹이라고한다.

• 스레드가 대기하는 현상 (블로킹) -> 이러한 것들은 cpu연산을 하지 않는다 사용률 0% -> 스레드는 waitable state -> 파일 읽기 쓰기 같은 함수가 끝나면 다시 스레드는 running 으로 바뀌고 함수 리턴 후 종료

• 위의 스레드 현상은 소켓에서도 동일, 소켓도 네트워크 수신하는 함수를 호출하면 블로킹이 발생 이럴 때 상대방 컴터에서 아무것도 응답이 없다면 영원한 블로킹 상태로 변하게 될 것이다.

네트워크 연결

1. s = socket(TCP) (소켓 핸들생성)

2. s.bind(any_port) (사용가능한 빈포트를 차지)

3. s.connect(xxx.xx.) (상대방 끝점을 향해 tcp 연결 시도)

4. s.send() (상대방 긑점을 향해 데이터를 전송)

5. s.close().. (소켓 닫고 종료)

• 위의 send는 블로킹 없이 즉시리턴한다 이유는 밑으로 ...

블로킹과 소켓버퍼

• 소켓은 각각 송신버퍼랑 수신버퍼를 가지고있습니다. 크기는 고정되어있으나 변경가능, 버퍼는 큐로구성

• 송신 버퍼에 채워진 data는 빠져나가면서 네트워크 선로를 통해 송출된다 그래서 뭔가가 채워지더락도 빈상태가 된다..

• 이렇게 되더라도 송신 버퍼가 가득 차 있을 수는 있다 이럴 때는 블로킹이 발생해서 os는 버퍼의 맨 앞에 있는 것을 빼내서 자리를 만들어서 블로킹을 해제 해버립니다.

네트워크 연결받기 및 수신

• .listen()은 연결을 수락하는 역할만, 데이터를 주고 받지는 않는다..

int main() {

    s = socket(TCP); 
    s.bind(5959);   // 5959포트 점유 
    s.listen(); // 연결을 받는 역할
    s2 = s.accept();  //acept()함수에서  받은 새로운 소켓 핸들을 이용해서 상대방 끝점과 통신한다.

    while (true)
    {
        r = s2.recv(); // 소켓으로부터 데이터를 수신, 수신할 데이터가 없으면 블로킹이 일어난다

        if (r.length <= 0) break; // 길이가 0보다 작으면 tcp 연결이 끝났다는 것이다.
    }

    s2.close()

• 송신 버퍼랑 수신버퍼는 같다 차이점은 순서가 반대라는 것이다. 송신은 보내는 것이니 사용자가 버퍼에 push하고 os가 pop을 하지만 수신 버퍼는 받을 때 os가 push , 사용자가 pop을한다

• 수신버퍼는 수신되는 데이터를 모조리 채워 넣는다 그러다가 자리가 없다면 데이터를 더 이상 받지않는다,

수신 버퍼가 가득 차면 발생

• recv은 1바이트라도 수신할 수 있으면 즉시 리턴한다..

• 수신 버퍼가 가득차면 TCP로 데이터를 송신 함수 send가 블로킹된다. 이러한 상태에서는 TCP통신은 없고 연결만 존재하는 것이다.

• 정리를 하면 수신버퍼가 가득차면 -> send()함수가 블로킹이 된다 -> tcp연결만 되어있고 통신은 발생하지 않는다.

• TCP와 UDP의 차이는 TCP는 담을 공간이 없으면 블로킹이 되는데 UDP는 담을 공간이 없으면 DATA를 버립니다. 그래서 UDP는 송신측에서 송신 활동이 멈추지 않는다. -> 이렇게 되면 데이터를 받는 쪽에서 데이터를 놓치게 된다...

논블록 소켓

• 블로킹 소켓을 할때는 문제가 있다 대상이 많을 경우 소켓을 엄청 많이 만들어야하는데, 스레드가 많이 있을 경우 컨텍스트 스위치를 하게 된다면 자원 낭비가 심해진다

• 소켓 함수가 블로킹 되지 않도록 하는 것이 논블록킹

• 논블록 소켓은 무조건 함수 호출에 대해서 즉시 리턴을 한다 -> 리턴은 성공 or would block(오류) 둘 중에 하나이다.

• select(), poll() =

  • 로켓리스트 A가있다, A 소켓 중 하나라도 IO가능한 것이 있다면 블로킹한다
  • 블로킹이 끝나면 어떤 소켓이 IO처리 가능한지 알려준다
    • 블로킹은 타임아웃을 지정할 수 있다

Overlapped I/O (비동기 I/O)

• TCP 소켓의 send()에서는 송신 버퍼에 1바이트라도 비어있으며녀 IO가능, 보내려는 데이터가 5바이트인데 비어있는 공간이 1바이트면 쪼개서 1바이트만 소켓 송신버퍼에 채워진다, 수신쪽에서도 수신버퍼가 1바이트라도 들어 있으면 IO가능하다

• 그러나 UDP는 문제가 있다 UPD는 TCP처럼 일부만 보낼 수 없어서 would block이 발생한다 그래서 send()를 하지 못한 채 반복 해서 cpu 낭비가 발생한다...

• would block이 리턴되면 오류라서 아무것도 하지 않았음을 의미,

• 논블록은 하나의 스레드에서 여러 소켓을 다룰 수 있다. , 수백개의 소켓이 있을 때 루프를 도는 동안 논블록 블록이 난무하면 비효율적인 프로그램이된다 이것을 논블록 소켓으로 처리하면 문제를 해결 할 수 있다

• 송수신 함수를 논블록킹으로 할때는 would block이 리턴되면 소켓안에서 아무것도 일어나지 않는다.. 그러나 connect함수에서 would block이 리턴되면 어떤일이 발생한 것이다. connect는 연결을 시도하다가 실패한 것이라서 '연결과정이 진행 중인 상태'로 변하게 된다.

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• IOCP

• I/O Completion Port IOCP

• 출처 : 게임 서버 프로그래밍 교과서