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TCP/IP 7장 소켓의 우아한 연결종료

Barbarian developer 2024. 9. 5.

TCP 기반의 Half-close

 

일방적인 연결종료의 문제점

close 함수

  • 소켓의 완전 소멸을 의미한다.
  • 소켓이 소멸되므로 더 이상의 입출력은 불가능하다.
  • 상대방의 상태에 상관 없이 일방적인 종료의 형태를 띤다.
  • 때문에 상대 호스트의 데이터 송수신이 아직 완료되지 않은 상황이라면, 문제가 발생할 수 있다.
  • 이러한 문제의 대안으로 Half-close 기법이 존재한다.

소켓과 스트림(stream)

  • 종료를 원한다는 것은, 더 이상 전송할 데이터가 존재하지 않는 상황이다. 따라서 출력 스트림은 종료를 시켜도 된다.
  • 다만 상대방도 종료를 원하는지 확인되지 않은 상황이므로, 출력 스트림은 종료시키지 않을 필요가 있다.
  • 때문에 일반적으로 Half-close라 하면, 입력 스트림만 종료하는 것을 의미한다.
  • Half-close를 가리켜 ‘우아한 종료’라고도 한다.

우아한 종료를 위한 Shut-down 함수와 그 필요성

Shut-down함수

#include <sys/socket.h>

int shutdown)int sock, int howto);
	성공시 0, 실패시 -1반환
    
    sock 종료할 소켓의 파일 디스크립터 전달.
    howto 종료방법에 대한 정보 전달.

 

SHUT_RD 입력스트림 종료

SHUT_WR 출력스트림 종료

SHUT_RDWR 입력스트림 종료

 

close 함수가 호출되면 상대 호스트(소켓)으로 EOF가 전달됨. 모든 데이터의 전송이 끝났다는 신호의 의미임.

 

Half-close가 필요한 이유

close 함수 호출을 통해서 스트림을 종료하면 클라이언트가 마지막으로 보내는 문자열 "Thank you"를 수신 할 수 없다. 따라서 shoutdown 함수 호출을 통해서 서버의 출력 스트림만 Half-close 해야 한다.

 

Half-close 기반 파일 전송 프로그램

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);

int main(int argc, char *argv[])
{
	int serv_sd, clnt_sd;
	FILE * fp;
	char buf[BUF_SIZE];
	int read_cnt;
	
	struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
	socklen_t clnt_adr_sz;
	
	if(argc!=2) {
		printf("Usage: %s <port>\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	
	fp=fopen("file_server.c", "rb"); 
	serv_sd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);   
	
	memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
	serv_adr.sin_family=AF_INET;
	serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
	
	bind(serv_sd, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr));
	listen(serv_sd, 5);
	
	clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr);    
	clnt_sd=accept(serv_sd, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &clnt_adr_sz);
	
	while(1)
	{
		read_cnt=fread((void*)buf, 1, BUF_SIZE, fp);
		if(read_cnt<BUF_SIZE)
		{
			write(clnt_sd, buf, read_cnt);
			break;
		}
		write(clnt_sd, buf, BUF_SIZE);
	}
	
	shutdown(clnt_sd, SHUT_WR);	
	read(clnt_sd, buf, BUF_SIZE);
	printf("Message from client: %s \n", buf);
	
	fclose(fp);
	close(clnt_sd); close(serv_sd);
	return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
	fputs(message, stderr);
	fputc('\n', stderr);
	exit(1);
}

 

해설

26행: 서버의 소스파일인 file_server.c를 클라이언트에게 전송하기 위해서 파일을 열고 있다.

 

20~49행 : 38행의 accept 함수호출을 통해서 연결된 클라이언트에게 파일 데이터를 전송하기 위해 반복문이 구성되어 있다.

 

51행: 파일전송 후 출력 스트림에 대한 Half-close를 진행하고 있다. 이로써 클라이언트에게는 EOF가 전송되고, 이를 통해서 클라이언트는 파일전송이 완료되었음을 인식할 수 있다.

 

52행 : 출력 스트림만 닫았기 때문에 입력 스트림을 통한 데이터의 수신은 여전히 가능하다.

 

#include <stdio.h>
#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);

int main(int argc, char *argv[])
{
	int sd;
	FILE *fp;
	
	char buf[BUF_SIZE];
	int read_cnt;
	struct sockaddr_in serv_adr;
	if(argc!=3) {
		printf("Usage: %s <IP> <port>\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	
	fp=fopen("receive.dat", "wb");
	sd=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);   

	memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
	serv_adr.sin_family=AF_INET;
	serv_adr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));

	connect(sd, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr));
	
	while((read_cnt=read(sd, buf, BUF_SIZE ))!=0)
		fwrite((void*)buf, 1, read_cnt, fp);
	
	puts("Received file data");
	write(sd, "Thank you", 10);
	fclose(fp);
	close(sd);
	return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
	fputs(message, stderr);
	fputc('\n', stderr);
	exit(1);
}

18행 : 서버가 전송하는 파일 데이터를 담기 위해서 파일을 하나 생성하고 있다.

28, 29행 : EOF가 전송될 때 까지 데이터를 수신한 다음, 18행세서 생성한 파일에 다고 있다. 

32행 : 서버로 인사 메신지를 전송하고 있다. 세버의 입력 스트림이 닫하지 않았다면, 이 메시지를 수신할 수 있다.

 

실행결과

server
client

 

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