[Network] TCP Socket communication

Socket 정의

• 소켓은 통신의 소프트웨어적 개념
• 어플리케이션이 TCP/IP 네트워크에 연결할 수 있도록 함
• 특정 호스트의 어플리케이션은 소켓을 생성하고, 다른 호스트의 어플리케이션에 연결
• 앱 사이의 메시지들은 소켓을 거쳐감

Virtual TCP/UDP connections

• 소켓은 호스트 사이의 가상 TCP/UDP 채널 역할
• 앱이 실행되면 포트 번호가 부여
• 다른 호스트와 통신하고 싶을 때 소켓 생성
• 위의 예는 3가지 앱이 3가지 TCP 채널을 이용해 통신하는 모습

TX & RX buffers

• 소켓은 송신/수신 메모리 버퍼로서 물리적으로 구현
• 프로세스는 메세지를 transmit buffer에 write
• 같은 주기로 다른 호스트의 프로세스가 receive buffer 확인
• Transport layer가 receive buffer에 메시지를 write 함으로써 메시지 전송
• Transport layer는 주기적으로 소켓의 tx buffer를 체크하여 보낼 메시지 있는지 결정

TCP connection/disconnection

1. 3-way handshake (connection establish)
   • server : 소켓 생성 -> binding(소켓에 ip 할당하는 과정) -> listening(client의 연결 대기)
   • client : 소켓 생성 -> connect -> 3-way handshake 시작
   • SYN(c-s) -> SYN/ACK(s-c)(established) -> ACK(c-s)
2. data transfer
   • client tx 버퍼에 메시지 write
   • trnaport layer 통해 server rx 버퍼에 메시지 write
   • server rx 버퍼 메시지 read
   • 반대동작 동일
3. 4-way handshake (connection termination)
   • client : close
   • FIN(c-s) -> ACK(s-c) -> FIN(s-c) -> ACK(c-s)

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Sockets
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