1 - MMLab

Report
Socket 4
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DK Han
Junghwan Song
[email protected]
[email protected]
2011-04-23
Multimedia & Mobile Communications Lab.
Outline
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TCP vs. UDP
Multicast
Broadcast
Practice
TCP/IP Protocol Stack
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인터넷 기반의 데이터 송수신을 목적으로 설계된 스택
큰 문제를 작게 나눠서 계층화한 결과
TCP vs UDP
TCP vs UDP
구분
TCP
UDP
신뢰성
Reliable
신뢰성을 위해 Ack,
Checksum 사용
Unreliable
연결성
Connection-Oriented
Connection이후 통신 가능
Connectionless
Connection 과정 없음
재전송
재전송 요청함
Error 및 Packet Loss 탐지
재전송 없음
특징
Flow control을 위해 Window
사용
고속데이터 전송 가능
용도
신뢰성이 필요한 통신
파일전송, 대부분의 APP.
총 패킷수가 적은 통신
동영상 및 음성 등 멀티미디어
통신
UDP
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UDP 소켓
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
TCP는 1대1의 연결을 필요로 하지만, UDP는 연결의
개념이 없음
서버 소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없음
하나의 소켓으로 둘 이상의 영역과 데이터 송수신이 가능
UDP
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UDP 소켓
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sendto 함수
UDP

UDP 소켓
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recvfrom함수
Multicast
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멀티캐스트
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
멀티캐스트 서버는 특정 멀티캐스트 그룹을 대상으로
데이터를 딱 한번 전송
딱 한번 정송하더라도 그룹에 속하는 클라이언트는 모두
데이터를 수신
멀티캐스트 그룹의 수는 IP주소 범위 내에서 얼마든지
추가가 가능
특정 멀티캐스트 그룹으로 전송되는 데이터를 수신하려면
해당 그룹에 가입
멀티캐스트는 연결의 개념이 없음
•
UDP 소켓 기반
Multicast
Multicast
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TTL(Time To Live)
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


패킷을 얼마나 멀리 보낼 것인가를 결정
TTL은 정수로 표현
라우터를 하나 지날 때마다 1씩 감소
TTL이 0이 되면, 해당 패킷은 소멸
Multicast

TTL(Time To Live)

멀티캐스트를 위한 TTL설정
•
•
•
setsockopt함수 사용
TTL 설정과 관련된 프로토콜의 레벨은 IPPROTO_IP
옵션의 이름은 IP_MULTICAST_TTL
Multicast

그룹 가입 방법
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
소켓 옵션정보 변경을 통해 가능
프로토콜 레벨은 IPPROTO_IP
옵션의 이름은 IP_ADD_MEMBERSHIP
Multicast

그룹 가입 방법

Multicast address
Broadcast

브로드캐스트




동일한 네트워크 내에 존재하는 호스트에게 데이터를
전송하는 방법
데이터 전송의 대상이 호스트가 아닌 네트워크임
멀티캐스트와 마찬가지로 UDP소켓 기반
Directed Broadcast
•

IP에서 네트워크 주소를 제외한 호스트 주소를 모두 1로
변경 후 전송
Local Broadcast
•
255.255.255.255로 데이터를 전송하면, 전송한 호스트가
속한 네트워크로 데이터 전송
Broadcast

브로드캐스트

브로드캐스트를 위한 소켓 설정
•

SO_BROADCAST 옵션을 1로 변경
옵션의 설정, 전송에 사용되는 IP 주소 이외에는
일반적인 UDP 코드와 차이없음
Multicast Practice

멀티캐스트 실습과정

1 sender, 2 receiver
•

Sender가 멀티캐스트 그룹 주소로 news.txt 파일 전송
•
•

조원과 역할 분담
UDP 소켓 생성
멀티캐스트 그룹에 파일 전송
Receiver는 멀티캐스트 그룹 가입 후 news.txt 파일 수신
• UDP 소켓 생성
• 멀티캐스트 그룹에 가입
• 파일 수신

실습시간 내 구현
•
TA에게 확인 후 수업 마침
Multicast Practice

멀티캐스트 실습과정
Team
Multicast IP address
1조
224.1.1.2
2조
224.1.1.3
3조
224.1.1.4
4조
224.1.1.5
5조
224.1.1.6
<<sender.c>>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define TTL 64
#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char* message);
int main(int argc, char* argv[])
{
int send_sock;
struct sockaddr_in mul_addr;
int time_live = TTL;
FILE* fp;
char buf[BUF_SIZE];
if(argc != 3)
{
printf("Usage : %s <Group IP> <PORT>\n", argv[0]);
exit(1);
}
send_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
memset(&mul_addr, 0, sizeof(mul_addr));
mul_addr.sin_family = AF_INET;
mul_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //multicast IP
mul_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
setsockopt(send_sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, (void*)&time_live, sizeof(time_live));
if((fp = fopen("news.txt", "r")) == NULL)
{
error_handling("fopen() error");
}
while(!feof(fp))
{
fgets(buf, BUF_SIZE, fp);
sendto(send_sock, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&mul_addr, sizeof(mul_addr));
sleep(2);
}
close(send_sock);
return 0;
}
void error_handling(char* message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
<<receiver.c>>
#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 recv_sock;
int str_len;
char buf[BUF_SIZE];
struct sockaddr_in addr;
struct ip_mreq join_addr;
if(argc != 3)
{
printf("Usage : %s <GroupIP> <PORT>\n", argv[0]);
}
recv_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
if(bind(recv_sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == -1)
{
error_handling("bind() error");
}
join_addr.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
join_addr.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
setsockopt(recv_sock, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (void*)&join_addr, sizeof(join_addr));
while(1)
{
str_len = recvfrom(recv_sock, buf, BUF_SIZE-1, 0, NULL, 0);
if(str_len<0)
break;
buf[str_len] = 0;
fputs(buf, stdout);
}
close(recv_sock);
return 0;
}
void error_handling(char* message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
APPENDIX : setsockopt

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