파일을 입력, 출력을 다루는 클래스가 JAVA에 존재한다.

InputStream으로 파일 스트림을 받을 수 있는데

이를 이용해서
먼저
간단한 파일 복사 프로그램을 작성해본다.



(파일 복사 코드)




(복사된 화면)



위 코드는 파일을 복사하는 프로그램이다.

InputStream과 OutputStream을 이용해 작성해보았다.

InputStream 과 OutputStream는 한바이트씩 읽고 쓴다.
그렇기 때문이 이 코드를 직접 사용하기에는 성능면에서 문제가 있다.

만약 버퍼를 이용하면 성능을 높일 수 있게 된다.


(버퍼를 이용한 코드)



위처럼 1KB 버퍼를 이용해 옮기는 코드 모습이다.

그러면
InputStream을 이용해 정수형 int 자료형에 데이터를  담을 수 있을까?

스트림 데이터를 int 자료형으로 옮겨야하는데
그러기 위해서는
필터 스트림이 필요하다.

필터 스트림이란 스트림을 받아오는 과정에서 원하는 형태로 가공하기 위한 것이다.
말그대로 필터이다.

필터 스트림에는 InputStream이나 OutputStream의 기능은 없다.
필터이기 때문에 같이 사용하여야 한다.



(필터 스트림 적용)




(출력 화면)



위 코드는 필터 스트림을 적용한 코드이다.

그렇다면 이 코드 역시 버퍼를 적용 시킬 수 있지 않을까?



(버퍼를 적용한 코드)



위는 BufferedOutputStream 클래스를 이용해 버퍼를 이용한 코드이다.

OutputStream을 생성하고 그 참조변수를 BufferedOutputStream인자로 넘겨주고
그 인자를 DataOutputStream으로 연결해준다.

이 순서는 중요하다.

그러면 파일에 직접 입력을 해볼 것이다.

파일에 직접 입력하기 위해서는 문자스트림이 필요하다.
문자스트림은 다양한 운영체제에서도 똑같이 적용시키기 위해서
필요하다. 문자데이터를 입력받아 각 운영체제에 맞게 인코딩이 필요하기 때문이다.

- FileReader, FileWriter

클래스만 달라졌지 역할은 위에서 본것과 같다.

메모장에 입력하는 코드를 만들어보겠다.




(파일 입력 코드)






(출력 화면)



메모장에 문자가 입력된 것을 확인할 수 있다.

객체 또한 파일처럼 입력할 수 있다.

클래스 이름은
ObjectOutputStream , ObjectInputStream이다.
파일입력처럼 객체를 저장해 파일의 데이터처럼 꺼내서 사용할 수 있다.



(객체 입력)




(*참조 - 난 정말 JAVA를 공부한 적이 없다구요, 윤성우)




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어제 하던 통신프로그램을 보완해서

그럴싸한 통신을 하는 프로그램으로 업그레이드 했다.



(while 문을 이용해 메세지를 종료할 때 까지 통신하는 코드)


(메세지를 주고받는 모습)


(맨 아래줄에 보면 외부 IP주소와 포트번호가 나와있다.)



위 화면에서 외부주소 맨 아래를 보면 상대 IP주소와 포트번호가 나와있다.

코드에 적힌 대로 IP주소와 포트번호로 연결된것을 확인할 수 있다.

현재, 이 프로그램은 동기식 통신이다. 즉 한번 보내고 한번 받고 해야하는 방식이다.

여기서,

상대와 보통 채팅처럼 비동기식으로도 만들 수 있다.
내가 보내지않아도 상대가 마음껏 보낼 수 있는 상태로.

그러려면
Thread를 이용해야한다.

하나는 send만 하고 하나는 recv만 하도록 쓰레드를 열어서 실행해야한다.

하지만 현재 우리는 네트워크를 이해하는 차원에서
여기 까지 하겠다.

우리가 패킷을 분석하기 위해 만드는 프로그램이기 때문이다.

우리가 위에서 보낸 메세지나
네트워크에서 주고받는 데이터는
전달하기위해 여러가지가 붙어서 패킷을 만들어 전달된다.

이런 규칙들이 프로토콜인데
4계층의 TCP, UDP를 알아보겠다.

먼저 파이썬 코드로 어떻게 동작되는지 두 프로토콜의 차이점을 봐야한다.

동작 과정

* TCP server
 1. socket()
 2. bind()
 3. listen()
 4. accept()
 5., send(), recv()

* TCP Client
 1. socket()
 2. connect()    -> server의 accept와 연결된다.
 3. send(), recv()

* UDP server
 1. socket()
 2. bind()
 3. sendto() ,recvfrom()

* UDP server
 1. socket()
 2. sendto(), recvfrom()
-> send()를 못쓰는 이유는 send는 연결되어있는 곳으로 보내는건데
UDP는 연결된게 없으므로 sendto()로 그때그때 어디로 보내는지 적어줘야한다.

UDP의 특징
-> 연결과정 없이 바로 보내고 받는다.
-> 데이터가 갈수도있고 안갈 수도 있다. 그래서 TCP는 신회성이 있는 통신이다. 왜냐하면 안갔는지 갔는지 체크하기 때문이다. TCP는 체크하지만 UDP는 체크하지 않는다.
-> UDP는 신뢰할 수 없는 통신이다. ( 이말은 상대가 받았는지 체크할 수 없다는 뜻)
-> 인증 절차도 없다. 그냥 보내고 그냥 받는다.
보통 UDP를 사용하는 프로그램은 보통 인증과정이 없다.
UDP자체로는 인증을 할 수 없다.

그렇다면 왜 쓸까?
  위 말만 들으면 왜쓰는 걸까 싶지만 UDP의 큰 장점은 복잡하지않고 빨리빨리 보낼 수 있다는 것이다. 보내는 데이터가 크지 않다면 UDP가 적절하다. UDP는 에러체크등이 없고 그냥 보내기만 하는 것이다. 그래서 사실 예전에는 많이 쓰이지 않았다. 하지만 요즘 많이 쓰이고 있는것이 실시간 통신이 필요할 때 특히 UDP를 많이 쓴다. 빨리보낼 수 있고 에러 났다고 다시 보낼 필요가 없는 실시간 통신에 적합하다. 혹은 짧은 데이터 같은 경우가 적합하다.

- netstat -anp UDP
입력하면 UDP 포트 정보를 볼 수 있다. 여기에 상태 정보가 없다. 연결과정이 없기 때문이다.


(상태 부분이 없다.)


파이썬에서 UDP에 사용되는
recvfrom() 함수.
-> 받아온 내용보면 클라이언트 정보도 같이 출력된다.


(맨 아래 데이터와 데이터가 날라온 IP주소와 포트정보)


-> 튜블정보이므로 ip주소와 포트번호를 따로 입력받아서 출력해 봤다.


(튜플정보를 따로 받아와 출력한 모습)


TCP, UDP  -> Layer 4 (4계층)에 속한다.
-> 전송계층 (Transport Layer)

* PDU : Protocol Data Unit


-> packet : 패킷, 3계층에서 사용되는 단위
    근데 그냥 보내는 데이터 덩어리를 패킷이라고도 한다.


L4에서는 pdu가 segment 다.

-> 주소 체계 : Port번호

-> 각 계층별 사용하는 단위와 주소가 다르다.


패키징
-> Hello 데이터를 패키지화한다. 포장하듯이.
-> UDP 헤더를 붙인다. 데이터 앞에

헤더에 어떤 정보들이 들어가있는지 정해논다 -> 규약 Protocol

프로토콜에 맞게 데이터를 패키징해서 다음 계층으로 보낸다.



UDP 헤더에는 어떤 정보가 들어있을가?


UDP Header

 - dst Port 번호, src Port 번호
 - data length, checksum



-> 직접 확인해본다.

(먼저 패킷 데이터를 덤프받을 프로그램을 만들었다.)


socket.gethostname() 을 이용하면 컴퓨터의 이름을 얻어올 수 있다.

gethostbyname() 을 이용하면 이름을 가지고 호스트 정보를 가져올 수 있다. (IP정보)


-> 여기서 포트번호에 0을 쓴이유는 특정포트를 보기위해 하는게 아니라 특정 IP에 모든 포트들을 확인하는 것이다.


(여러번 실행한 경우)


뭔지 모를 데이터들이 오고가는 모습이다.


그러면 우리가 오늘 바로 작성한 UDP로 패킷을 보내고 이 패킷의 내용을 확인해보자.


(코드)


위 코드를 보면 info[0]에는 IP정보가 들어가므로 IP주소가 내꺼인 주소만 보겠다는 것이다.

이걸 안하면 이것저것 위에서 본거 처럼 구별하기가 힘들어서 그렇다.


이제 내가 UDP로 패킷을 보내고 이 프로그램으로 확인 해 볼 것이다.

보낼 데이터 : Hello


(출력 화면)


그림은 클릭하면 크게 보인다.


출력화면을 보면 끝에 Hello라고 적혀있는것이 보인다.

그리고 그 앞부분은 헤더의 내용이다.

UDP는 헤더에 많은 내용이 들어간다고 안햇는데 왜이렇게 길지???..


그건 UDP헤더만 붙는게 아니기 때문이다.


아래 계층으로 내려가면서 패키징되는데 점점 헤더가 붙어서 늘어나기 때문이다.


이제 앞으로 이 헤더 정보, 데이터 정보를 구별하여 읽는 법을 공부할 것이다.


다른 패킷을 분석하여 어떤 정보가 오고가는지 확인할 수 있게 될 것이다.







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