Python socket programming #1 - basic server and client

python의 소켓은 C나 자바에 비해 비교적 단순한 모습을 취하고 있습니다.

Socket의 선언은 아래와 같습니다.

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

여기서 각각 PF(프로토콜 체계)와 AF(주소 체계)를 살펴보면

A. PF

• PF_INET - IPv4 프로토콜
• PF_INET6 - IPv6 프로토콜
• PF_LOCAL - Local 통신 UNIX 프로토콜

B. AF

• AF_INET - IPv4 프로토콜
• AF_INET6 - IPv6 프로토콜
• AF_LOCAL - Local 통신 UNIX 프로토콜

이를 통해 소켓을 만들 때에 사용하고자 하는 프로토콜을 사용할땐 PF를 주소 구조체 안에 주소 체계를 정의할 때엔 AF를 사용합니다.

기본적으로 C에서 socket을 생성 할 때 PF_INET을 사용하지만, Python에는 PF가 없습니다.

그리고 뒤에오는 SOCK_STREAM과 SOCK_DGRAM을 통해 각 각 TCP UDP를 결정하게 됩니다.

Socket에 대한 binding은 아래와 같이 선언합니다.

s.bind((host, port))

위와 같이 소켓 선언과 바인딩이 타 언어에 비해 아주 심플한 모습을 취하고 있습니다.

소켓을 통해 간단하게 값을 한 번만 주고 받는 에코서버를 작성해보도록 하겠습니다.

1. Server

서버에서 원격지의 소켓을 받기 위한 listen은 아래와 같이 선언합니다. 이 부분은 C의 서버 프로그래밍과 유사합니다.

s.listen(5)

listen을 통해 소켓이 개통이 되는데 뒤의 인자 backlog는 커널이 관리하는 대기 큐에서
연결 요청을 하고 기다리는 총 클라이언트의 수 입니다.

위 큐에 연결 요청한 소켓은 SYN_RCVD나 ESTABLISHED 상태로 대기합니다. 이 함수를 호

출하면 커널은 내부적으로 소켓의 상태를 CLOSED에서 LISTEN으로 바꿔줍니다.

Status

• SYN_RCVD - 클라이언트가 connect 함수로 서버에 요청한 연결을 처리하기 위해 SYN 패킷을 통한 3-Way Handshaking을 진행하는 중입니다.
• ESTABLISHED - 3-Way Handshaking이 모두 완료되면 이 상태가 됩니다.

마지막으로 클라이언트의 연결을 위한 accept 함수는 아래와 같습니다.

c = s.accept()

위를통해 클라이언트 소켓을 Accept 할 수 있습니다.

이제 send와 recv를 통해 값을 주고 받을 수 있습니다.

socket.send("connect success")

socket.recv(1024)

서버 소스는 아래와 같습니다.

	import socket
	port = 9999
	s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
	host = '127.0.0.1'
	s.bind((host, port))
	s.listen(5)
	print "listen ok"
	while True:
	c, addr= s.accept()
	print 'connection', addr
	c.send('Connection success')
	c.close()

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먼저 socket.socket()를 통해 소켓을 생성 한 뒤

9999번 포트의 루프백 ip 127.0.0.1로 bind 해줍니다.

s.listen(5)와 s.accept()를 통해 클라이언트 소켓을 연결 한 뒤

send를 통해 'Connection success'를 전송 해 줍니다.

클라이언트가 들어오기 전 c, addr = s.accept()에서 대기중인 실행 모습은 아래와 같습니다.

listen ok

2. Client

	import socket
	s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
	host = '127.0.0.1'
	port = 9999
	s.connect((host, port))
	print s.recv(1024)
	s.close()

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Client 또한 마찬가지로 socket.socket()를 통해 소켓을 생성 해 줍니다.

그리고 아래와 같이 connect() 함수를 통해 해당 ip 127.0.0.1과 9999번 포트에 소켓을 연결 해 줍니다.

s.connect((host, port))

그리고 recv를 통해 상대방의 send를 기다립니다.

s.recv(1024)

서버와 클라이언트의 실행 결과는 아래와 같습니다.

-----------------------Server-----------------------
listen ok
connection ('127.0.0.1', 2617)
-----------------------Client------------------------
Connection success
-----------------------------------------------------