Socket (소켓)

Socket (소켓) 이란?

소켓은 네트워크 상에서 통신을 가능하게 하는 끝점을 의미한다. 두 컴퓨터 간의 데이터를 주고받기 위해 사용되는 인터페이스로, 소켓을 통해 네트워크 연결을 설정하고 데이터를 송수신할 수 있다. 쉽게 말해, 소켓은 네트워크를 통해 다른 컴퓨터와 대화하는 전화기 같은 역할을 한다. (소켓은 사실 파일 개념과 같다)

소켓은 물리적인 장치가 아니라 추상적인 개념의 약속이다. 네트워크 통신을 위해 소프트웨어적으로 정의된 인터페이스로, 컴퓨터 간의 데이터 교환을 가능하게 하는 규칙과 방법을 의미한다. 이를 통해 네트워크 애플리케이션이 서로 통신할 수 있다.

 

소켓은 컴퓨터 네트워킹에서 매우 중요한 역할을 하며, 특히 자바 I/O에서 자주 사용된다.

 

💡 일반 사용자 컴퓨터에서 네트워크 통신에 사용되는 주요 물리적 장치는 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 모뎀, 라우터, 스위치, 액세스 포인트, 그리고 이더넷 케이블이다. 이 장치들은 함께 작동하여 인터넷과의 연결을 설정하고, 데이터 통신을 가능하게 한다.

네트워크 인터페이스 카드(NIC) / 랜카드(LAN Card)
역할 : 컴퓨터를 네트워크에 연결하는 장치이다.
유형 :
유선 NIC(이더넷 카드): 이더넷 케이블을 통해 네트워크에 연결한다.
무선 NIC(와이파이 카드): 무선 신호를 통해 네트워크에 연결한다.

 

소켓의 종류

소켓에는 두 가지 주요 유형이 있다.

• 스트림 소켓(Stream Socket) : TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 소켓으로, 연결 지향적이다. 데이터를 안정적으로, 순서대로, 에러 없이 전달할 수 있다. 예를 들어, 웹 브라우저와 웹 서버 간의 통신은 주로 스트림 소켓을 사용한다.
• 데이터그램 소켓(Datagram Socket) : UDP(User Datagram Protocol) 기반의 소켓으로, 비연결 지향적이다. 데이터를 빠르게 전송할 수 있지만, 데이터의 순서나 신뢰성은 보장되지 않는다. 실시간 게임이나 스트리밍에 자주 사용된다.

 

소켓의 동작 방식

소켓 통신은 다음과 같은 과정으로 이루어진다.

1. 서버 측:
   • 소켓을 생성하고 포트 번호와 결합(Binding)한다.
   • 클라이언트의 연결 요청을 대기(Listening) 한다.
   • 클라이언트의 연결 요청을 수락(Accept)하고 통신할 준비를 한다.
2. 클라이언트 측:
   • 소켓을 생성하고 서버의 주소와 포트 번호로 연결(Connection)을 요청 한다.
   • 서버와 연결이 성공하면 데이터를 송수신할 수 있다.

 

자바에서의 소켓 프로그래밍

자바에서는 java.net 패키지를 사용하여 소켓 프로그래밍을 할 수 있다.

 

 

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서버측 기본 코드

package ch01;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {

	public static void main(String[] args) {

		// 서버측 소켓 통신을 만들기 위한 준비물
		// 1. ServerSocket (클라이언트 측 소켓과 연결과 시켜줌)
		// 2. 클라이언트와 연결 되는 소켓을 들고 있어야 한다.

		// 로컬 컴퓨터에는 정해진, 사용할 수 있는 포트 번호 갯수가
		// 할당되어 있다. 1 ~ 1024 포트 번호는 잘 알려진 포트 번호
		// 시스템이 선점하고 있는 번호들이다.
		try (
				ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(5000)) {
			System.out.println("서버 포트 번호 : 5000 으로 생성");
			
			// 내부 메서드 안에서 while 문을 돌면서 클라이언트 측에
			// 연결을 기다리고 있다.
			Socket socket = serverSocket.accept();
			
			// 여기 아래는 클라이언트 측과 양 끝단에 소켓이 서로
			// 연결되어야 실행 흐름이 내려온다.
			System.out.println("Client connected...");
			
			// 대상 - 소켓 -> 입력 스트림을 가져온다.
			InputStream input = socket.getInputStream();
			BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
			String message = reader.readLine(); // 한줄 단위로 데이터를 읽는다 (문자 기반)
			System.out.println("Received" + message);
			
			// 기본 소켓은 클라이언트가 연결되어야 생성된다.
			socket.close();
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

	}// end of main

}// end of class

 

클라이언트 측 기본 코드

package ch01;

import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		
		// 클라이언트 측 -- 소켓 통신을 하기 위해서 준비물
		// 1. 서버측 컴퓨터의 주소 : 포트 번호
		// 2. 서버측과 연결될 기본 소켓이 필요하다.
		
		// 생성자 매개변수에 서버측 IP주소, 포트번호
		// 127.0.0.1 (localhost)  <- 자기 자신의 주소
		try (Socket socket = new Socket("192.168.0.129", 5000)){
			
			// new Socket("localhost", 5000) -> 객체 생성시 서버측과 연결되어서
			// 스트림을 활용할 수 있다.
			// 대상은 소켓이다!
			OutputStream output = socket.getOutputStream(); // 소켓에서 기반 스트림
			
			PrintWriter writer = new PrintWriter(output,true); // 기능 확장 - 보조 스트림
			writer.println(": 유형정이다~~~!!!");
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}// end of main
	
}// end of class

 

 

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소켓 프로그래밍의 응용

소켓 프로그래밍은 다양한 응용 분야에 사용된다.

• 웹 서버와 클라이언트 간 통신
• 파일 전송
• 채팅 애플리케이션
• 멀티플레이어 게임