에코 서버(2) - 소켓 인터페이스를 위한 도움함수들

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에코 서버(1) - 호스트와 서비스 변환

 

 

이전 포스팅에서 배웠던 getaddrinfo()함수와 소켓 인터페이스들은 open_clientfd(), open_listenfd()로 감싸서 사용한다.

getaddrinfo()를 설명하면서 잠깐 소개된 함수들인데 이번 포스팅에서 자세히 다뤄볼 예정이다.

 

소켓 인터페이스를 위한 도움함수들

1. open_clientfd()

클라이언트 측에서 서버와 연결할 때 사용하는 함수

서버의 hostname, port를 전달하면 연결 가능한 서버 소켓 후보들 중 하나와 연결을 맺는다. 

내부적으로 socket()->connect()를 수행한 후 clientfd를 반환한다.

 

세부적인 절차는 다음과 같다.

• 인자로 연결 맺기를 원하는 hostname, port를 전달한다.
• getaddrinfo()로 host, port를 이용해 서버 port 중 연결 가능한 후보들을 addrinfo 구조체의 리스트 listp로 반환받는다.
• hints로 연결 맺기를 원하는 소켓이 어떤 종류인지 커스텀하면 listp는 그 설정에 맞는 구조체만 반환한다.
• for문으로 listp를 하나씩 방문하여 연결 가능한 소켓이 있다면 연결(socket(), connect() 호출)하고, 하나의 연결이 성사되면 break로 반복문을 빠져나온다.
• 연결 완료 후 얻은 식별자 clientfd 즉 UNIX I/O 함수를 이용한 입력, 출력에 대해 준비된 열린 소켓을 리턴한다.

int open_clientfd(char *hostname, char *port) {
    int clientfd, rc;
    struct addrinfo hints, *listp, *p;

    /* Get a list of potential server addresses */
    memset(&hints, 0, sizeof(struct addrinfo));
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;  /* Open a connection */
    hints.ai_flags = AI_NUMERICSERV;  /* ... using a numeric port arg. */
    hints.ai_flags |= AI_ADDRCONFIG;  /* Recommended for connections */
    if ((rc = getaddrinfo(hostname, port, &hints, &listp)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo failed (%s:%s): %s\n", hostname, port, gai_strerror(rc));
        return -2;
    }
  
    /* Walk the list for one that we can successfully connect to */
    for (p = listp; p; p = p->ai_next) {
        /* Create a socket descriptor */
        if ((clientfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol)) < 0) 
            continue; /* Socket failed, try the next */

        /* Connect to the server */
        if (connect(clientfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) != -1) 
            break; /* Success */
        if (close(clientfd) < 0) { /* Connect failed, try another */  //line:netp:openclientfd:closefd
            fprintf(stderr, "open_clientfd: close failed: %s\n", strerror(errno));
            return -1;
        } 
    } 

    /* Clean up */
    freeaddrinfo(listp);
    if (!p) /* All connects failed */
        return -1;
    else    /* The last connect succeeded */
        return clientfd;
}

 

 

2. open_listenfd()

서버가 listen 소켓을 생성하는 함수

마찬가지로 getaddrinfo()를 통해 반환받은 listp를 순회하면서 bind 가능한 포트를 찾는다.

bind()를 성공하면 listen()으로 클라이언트의 connect 요청을 기다리게 만든 후 listenfd를 반환한다.

 

정리하면 내부적으로 socket() -> bind() -> listen()을 수행하고 listenfd 반환

int open_listenfd(char *port) 
{
    struct addrinfo hints, *listp, *p;
    int listenfd, rc, optval=1;

    /* Get a list of potential server addresses */
    memset(&hints, 0, sizeof(struct addrinfo));
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;             /* Accept connections */
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE | AI_ADDRCONFIG; /* ... on any IP address */
    hints.ai_flags |= AI_NUMERICSERV;            /* ... using port number */
    if ((rc = getaddrinfo(NULL, port, &hints, &listp)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo failed (port %s): %s\n", port, gai_strerror(rc));
        return -2;
    }

    /* Walk the list for one that we can bind to */
    for (p = listp; p; p = p->ai_next) {
        /* Create a socket descriptor */
        if ((listenfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol)) < 0) 
            continue;  /* Socket failed, try the next */

        /* Eliminates "Address already in use" error from bind */
        setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,    //line:netp:csapp:setsockopt
                   (const void *)&optval , sizeof(int));

        /* Bind the descriptor to the address */
        if (bind(listenfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == 0)
            break; /* Success */
        if (close(listenfd) < 0) { /* Bind failed, try the next */
            fprintf(stderr, "open_listenfd close failed: %s\n", strerror(errno));
            return -1;
        }
    }


    /* Clean up */
    freeaddrinfo(listp);
    if (!p) /* No address worked */
        return -1;

    /* Make it a listening socket ready to accept connection requests */
    if (listen(listenfd, LISTENQ) < 0) {
        close(listenfd);
	return -1;
    }
    return listenfd;
}

 

 

open_clientfd(), open_listenfd()함수는 csapp.c에서 Open_clientfd(), Openlistenfd()로 또 한번 감싸져서 사용되는데, 이 과정에서 추가적인 에러 처리를 해주고 있다. 그래서 우리는 직접 쓸 때 대문자로 시작하는 함수를 사용해야 한다. 

 

에코 서버에서 쓰이는 함수는 이 정도 깊이로만 알아둬도 될 것 같다.

 

CSAPP에서 만든 함수들은 다 추상화가 너무 잘 되어있어서 소켓 하나 연결할 때도 open_listenfd() 안에 socket(), bind(), listen()과정이 다 감춰져있고 파일을 하나 읽을 때도 rio_readlineb() 안에 rio_read(), 또 그 안에 read()시스템호출이 숨겨져있다.

 

그래서 최종적인 서버 코드와 클라이언트 코드를 파악하는 데 시간이 오래 걸리긴 하지만! 

이렇게 하나 하나 파다 보면 재밌다. 어떤 함수가 무슨 역할을 하고.. 또 어디서 쓰이는지 알아가다 보면 시간이 너무 빨리 간다.

그저 일주일 안에 많은 내용을 한꺼번에 습득해야 해서 항상 시간이 모자랄 뿐.. 

 

그리고 요즘 느낀 건데 정글에서 공부하면서 내 공부 스타일을 어떤 방향으로 바꿔야될지 깨달았다.

개발자로 일하려면 학자 스타일로 파고들기보다는 제공된 인터페이스를 제대로 사용할줄 아는 능력이 필요하다!!

으악 이제 빨리 tiny webserver 해야지...하루도 안 남았다