[29][Network] Network(네트워크), Socket, ServerSocket

[01] 네트워크 개론

- 산악 지역등의 데이터 수집

  108/서울/86m/○/0/0/0/24.8/291.1/WNW/5.9/326.3/NNW 3.4/27/1006.8/서울특별시 종로구
 

태양열 전원 공급:
  Arduino 센서 데이터 수집
  -> Network API
  -> Bluetooth로 데이터 수집
  -> 3G, LTE(Data 통신)로 전송
  -> 위성
  -> TCP/IP 통신 
  -> 네트워크 서버로 데이터 저장
  -> DBMS 서버에 저장 -+-> JSP/Spring/MyBATIS등으로 구현 -> Web Server에서 서비스
                                 +-> 빅데이터 분석

                                 +-> 머신 러닝 예측   
   

1. IP and Port의 이해
   - TCP/IP 프로토콜은 IP와 PORT 정보를 이용하여 사용됩니다.
   - 프로토콜은 인간의 언어 처럼 2대 이상의 컴퓨터가 서로 데이터를
     주고받는 하드웨어적, 소프트웨어적 규칙(규격)을 말합니다.

    

   - IP(Internet Protocol) 하나당 사용 가능한 포트 : 0 ~ 65535 (2Byte)
   - IP는 컴퓨터의 위치 정보를 가지고 있습니다.

   - 알려진 개발자가 사용할 수 없는 포트(Well known port)

     20, 21 : FTP, 파일 전송

       22 : Secure Shell 접속, SSH, 서버 콘트롤, 원격 서버 조작.

       23 : Telnet, 원격 접속, 서버 콘트롤, 보안성이 없음.

       25 : SMTP, 메일 전송

       80 : HTTP, Apache, IIS등 웹서버, 인터넷 웹 페이지 서비스
       110: POP3 , 메일 수신 

     1433 : MS-SQL DBMS 기본 포트, DBMS
     1521 : Oracle DBMS 기본 포트, DBMS
     3306 : MySQL DBMS 기본 포트, DBMS
     3690 : SVN 소스 동기화 개발 서버

     8080 : Apache, 기타 웹 서버, 오라클 DBMS 웹서버

 

   - 1500번 이하는 시스템이 사용하는 포트가 많음으로 1500번 이상 사용을

     권장합니다. 10000번 이상 사용하면 충돌이 거의 없음.

2. IP의 확인: ipconfig (linux: ifconfig)
 

1) IP Address. . . .  . : 172.16.7.1  

 

 

 

 

 

[02] Socket, ServerSocket

   - ServerSocket:
     클라이언트보다 먼저 실행되어 클라이언트의 접속 요청을 기다리며,
     클라이언트가 접속하면 양방향 통신을 할 수 있는 Socket 객체를 생성합니다.

 

   - Socket: 다른 Socket과 데이터를 직접 송수신 합니다.

 

   - Network 프로그램의 운영순서

     ⓐ Server: ServerSocket 생성

     ⓑ Server: 포트감시 시작, Client의 접속을 기다림

     ⓒ Client: Socket 생성시에 인자 값으로 서버의 IP, PORT를 지정, 

                서버에 접속 요구

     ⓓ Server: Client의 요구를 받아 Socket 객체 생성

     ⓔ Server: 생성된 Socket 객체를 이용해 Client에게 데이터를 보냄

        Client: Socket객체로 데이터를 받고 필요한 데이터를 다시
               서버로 전송함

 

                                                ⓒ

                                        172.16.7.1:2015

     ⓐ 서버                                           ⓑ 접속요청     

   - ServerSocket --> PORT감시 <--------- Socket Client(PC, 스마트폰등)

                               │                            ↑

                               │생성                      │

                               ↓                            │ 

                            Socket1 ←───────┘

                               ⓓ        ⓔ 실시간 통신(송수신)        

 

     하나의 접속자와 Socket 양방향 연결 후 포트 감시(접속 대기)를 계속 진행합니다.

 

     Client 쪽의 Socket PORT는 사용하지 않는 PORT로 무작위로 발생합니다.

     서버는 지정된 동일한 포트 <--- 사용하지 않는 포트 무작위 사용

   - Server ---> Socket 1:2015 <--- User1 Socket:3001 

                     Socket 2:2015 <--- User2 Socket:5000 

                     Socket 3:2015 <--- User3 Socket:7800 

   

 

1. 클라이언트 기준 데이터 흐름도, Handshaking 과정

 

   

 

 

 

 

2. 서버 기본 코드

    ServerSocket server = null; // Client의 최초 접속 요청을 받음.

    Socket socket = null;        // 데이터 송수신 

    InetAddress inet = null;     // 접속 IP 정보
    .....
        socket = server.accept(); // 대기중

        inet = socket.getInetAddress();

        System.out.println("접속된 Client IP: " + inet.getHostAddress());

        

        socket.close();

    .....
  
  
3. Client 기본 코드

    Socket socket = null;        // 데이터 송수신 

    InetAddress inet = null;     // 접속 IP 정보
    .....
        socket = new Socket(ip, port); // 서버에 연결 요청

        inet = socket.getInetAddress();

        System.out.println("접속한 서버 IP: " + inet.getHostAddress());

        

        socket.close();

    .....

  
  

4. 문자열 데이터 송수신 기본 코드

① 출력 코드

    OutputStream os = null; // 네트워크 전송

    OutputStreamWriter osw = null; // 한글 변환 처리

    BufferedWriter bw = null;   // 메모리에 기록    
    .....

    os = socket.getOutputStream();

    osw = new OutputStreamWriter(os);

    bw = new BufferedWriter(osw);

    .....      

    bw.close();

    osw.close();

    os.close();

 

 
② 입력 코드

    InputStream is = null; // 네트워크 전송

    InputStreamReader isr = null; // 한글 변환 처리

    BufferedReader br = null;   // 메모리에 기록    
    .....

    is = socket.getInputStream();

    isr = new InputStreamReader(is);

    br = new BufferedReader(isr);
    .....

    br.close();

    isr.close();

    is.close();

 

* 이클립스에서 네트워크 프로그램은 Command(Prompt, Shell)창에서 백그라운드로
  감추어짐으로 실행하면 불편합니다.

* java.net.BindException: Address already in use: JVM_Bind
  - 이미 서버가 실행되고 있음.
  - 2010 포트를 다른 네트워크 프로그램이 사용하고 있음으로 [작업 관리자]에서
    'javaw.exe' 프로세스를 종료하세요.
 
  
  

[실습 1] 서버로부터 문자열을 전달받는 프로그램의 제작

- 실행시 console 창에서 start를 실행하면 경로가 자동으로 이동됩니다.
  /ws_java/network/bin>start

1. Server

   - 서버에서 전달하는 항목: 추천하는 문자열을 접속자에게 전송합니다.
     [맛집]/맛집1/맛집2/맛집3
     [영화]/영화1/영화2/영화3
     [여행]/여행1/여행2/여행3
     예) 맛집, 산, 바다, 계절별, 여행(국내/해외), 영화, 도서, 휴양림, 휴계소등

   - 통신중인 컴퓨터는 같은 형식의 데이터를 주고받아야하며
     서버에서 전달하는 문자열은 형식을 가지고 있습니다.
     예) 형식화된 Text, CSV( 콤마 구분 파일), JSON(문자열 객체),
          XML(사용자 정의 태그), 기타 파일

   - 서버 실행을 Eclipse에서 진행할시 서버 화면이 감추어지며, 이클립스 종료시
     서버가 계속 살아 있을 수 있습니다. 따라서 Eclipse에서는 서버를 실행하지 않습니다.
     콘솔에서 실행합니다.


* 방화벽 열기
  http://soldeskit3.cafe24.com/pds/read.jsp?pdsgrpno=10&pdsno=1503&col=&word=¤tPage=0&visible=
 
 
[실행 화면]

/ws_java/oop/bin>java network.Server1Use 2010
 

접속자를 기다리는 중입니다.

접속된 IP: 172.16.7.1

접속자를 기다리는 중입니다.

접속된 IP: 172.16.7.20

접속자를 기다리는 중입니다.


▷ network.Server1.java

--------------------------------------------------------------------

package network;

 

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.InetAddress;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

 

public class Server1 {

  public void server(int port) {

    ServerSocket server = null; // client의 접속 요청을 처리

    Socket socket = null;         // 데이터 송수신

    InetAddress inet = null;     // 접속 정보

    

    OutputStream os = null;  // 네트워크 전송

    OutputStreamWriter osw = null; // 출력시 한글을 코드로 변환 처리

    BufferedWriter bw = null;    // 출력할 데이터를 메모리에 저장

    

    try {
 
      .....
 

 

 

        try { bw.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { osw.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { os.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { socket.close(); } catch (Exception e) {  }

        

      }

  

    } catch (IOException e) {

      e.printStackTrace();

    } finally {

      try { server.close(); } catch (Exception e) {  }

    }

    

  }

  

}

 

 

--------------------------------------------------------------------

▷ network.Server1Use.java
--------------------------------------------------------------------

package network;

 

public class Server1Use {

 

  public static void main(String[] args) {

    Server1 server = new Server1();

    

    int port = Integer.parseInt(args[0]);

    server.server(port);

  }

 

}

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------

 

 

2. Client
- StringTokenizer를 이용하여 문자열을 분리

[실행 화면]

/ws_java/oop/bin>java network.Client1Use 172.16.7.100
 

접속된 Server IP: 172.16.7.100

[영화]

월터의 상상은 현실이된다.

악마는 프라다를 입는다.

이미테이션 게임
맘마미아

   

▷ network.Client1.java
--------------------------------------------------------------------

package network;

 

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

import java.util.StringTokenizer;

 

public class Client1 {

  public void client(String ip, int port) {

    Socket socket = null;         // 데이터 송수신

    InetAddress inet = null;     // 접속 정보

    

    InputStream is = null;       // 네트워크 수신

    InputStreamReader isr = null; // 수신된 코드를 한글로 변환

    BufferedReader br = null;      // 메모리에 기록

 

    try {
 
      .....

 

 

    } catch (UnknownHostException e) {

      e.printStackTrace();

    } catch (IOException e) {

      e.printStackTrace();

    } finally {

      try { br.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { isr.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { is.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { socket.close(); } catch (Exception e) {  }

    }

    

  }

}

 

 

--------------------------------------------------------------------

▷ network.Client1Use.java
--------------------------------------------------------------------

package network;

 

public class Client1Use {

 

  public static void main(String[] args) {

    Client1 client = new Client1();

    

    String ip = args[0]; // ip

    int port = 2010;

    

    client.client(ip, port);

 

  }

 

}

 

  

--------------------------------------------------------------------
 
 
 

[실습 2] 서버로 문자열을 전달하는 프로그램의 제작

 

1. Server
 

 

[실행 화면]
/ws_java/oop/bin>java network.Server2Use 2010

접속자를 기다리는 중입니다.

[접속] 172.16.7.1

[여행 추천]

거제도

삼척 36번 국도
미시령 옛길 

--------------------------

접속자를 기다리는 중입니다.
 

▷ network.Server2.java (Server1.java 복사)

--------------------------------------------------------------------

package network;

 

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.InetAddress;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.StringTokenizer;

 

public class Server2 {

  public void server(int port) {

    ServerSocket server = null; // client의 접속 요청을 처리

 

    Socket socket = null;         // 데이터 송수신

    InetAddress inet = null;     // 접속 정보

    

    InputStream is = null;       // 네트워크 수신

    InputStreamReader isr = null; // 수신된 코드를 한글로 변환

    BufferedReader br = null;      // 메모리에 기록

    

    try {

      server = new ServerSocket(port);

      

      while(true) {

        System.out.println("접속자를 기다리는 중입니다.");

        socket = server.accept();

        inet = socket.getInetAddress();

        System.out.println("접속된 Client IP: " + inet.getHostAddress());

        

        is = socket.getInputStream();

        isr = new InputStreamReader(is);

        br = new BufferedReader(isr);

 

  
      .....

 
 

        try { br.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { isr.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { is.close(); } catch (Exception e) {  }

        try { socket.close(); } catch (Exception e) {  }
 

      }

  

    } catch (IOException e) {

      e.printStackTrace();

    } finally {

      try { server.close(); } catch (Exception e) {  }

    }

    

  }

  

}

 

 

 

--------------------------------------------------------------------

▷ network.Server2Use.java

--------------------------------------------------------------------

package network;

 

public class Server2Use {

 

  public static void main(String[] args) {

    Server2 server = new Server2();

    

    int port = Integer.parseInt(args[0]);

    server.server(port);

  }

 

} 
 

   

--------------------------------------------------------------------
 

 

2. Client

1) 출력 받는 모듈 간략화

[실행 화면]

/ws_java/oop/bin>java network.Client2Use172.16.7.100
 

[서버 IP] 172.16.7.100

▷ network.Client2.java

--------------------------------------------------------------------

package network;

 

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

 

public class Client2 {

  public void client(String ip, int port) {

    Socket socket = null;         // 데이터 송수신

    InetAddress inet = null;     // 접속 정보

    

    OutputStream os = null;  // 네트워크 전송

    OutputStreamWriter osw = null; // 출력시 한글을 코드로 변환 처리

    BufferedWriter bw = null;    // 출력할 데이터를 메모리에 저장

 

    try {

      socket = new Socket(ip, port);

      inet = socket.getInetAddress();

      System.out.println("접속된 Server IP: " + inet.getHostAddress());

      os = socket.getOutputStream();

      osw = new OutputStreamWriter(os);

      bw = new BufferedWriter(osw);
 

 

      .....
 

 

      

    } catch (UnknownHostException e) {

      e.printStackTrace();

    } catch (IOException e) {

      e.printStackTrace();

    } finally {

      try { bw.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { osw.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { os.close(); } catch (Exception e) {  }

      try { socket.close(); } catch (Exception e) {  }

 

    }

    

  }

}

 

  

--------------------------------------------------------------------

 

▷ network.Client2Use.java

--------------------------------------------------------------------

package network;

 

public class Client2Use {

 

  public static void main(String[] args) {

    Client2 client = new Client2();

    

    String ip = args[0]; // ip

    int port = 2010;

    

    client.client(ip, port);

 

  }

 

}

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------