1. Blocking 통신 처리방식

클라이언트가 서버와 연결 됐을때 서버에서 스레드를 생성하고 클라이언트에게

스레드를 할당해준다. 클라이언트에 할당된 스레드는 요청을 체크하는 루프에 들어가게되어

스레드가 죽지않고 블로킹되어있는 상태가 된다. 이 후 클라이언트로부터 요청이 들어오면

블로킹 되어있던 스레드가 요청을 처리하고 처리가 끝나면 다시

요청을 체크하는 루프로 들어가게된다. 이렇게 한 클라이언트에 하나의 스레드를

전담으로 할당시켜주는 방식이다. 그렇기 때문에 동기식처리(직렬 처리)만 가능하다.

2. Non-Blocking 통신 처리방식

클라이언트가 서버와 연결되면 블로킹 방식이 아닌

요청을 리슨하는 eventLoop서버가 요청을 Event Queue에 넣는다.

Event Queue에 들어온 요청은 스레드풀에 담겨져 있던 스레드들이 할당받아

요청을 처리하고 클라이언트에 응답하게 된다.

요청을 처리하는 스레드는 하나의 클라이언트만을 전담하지 않고

어떤 요청이든 간에 Event Queue에 들어온 요청을 하나씩 하나씩 가져가

처리하기 때문에 비동기식처리(병렬 처리)가 가능하다.

Why Non-Blocking?

Blocking통신 처리방식은 각각 하나의 스레드를 전담마크식으로

클라이언트에게 할당시켜 주기 때문에 1000만명의 유저가 있다고

가정할 경우 1000만개의 스레드가 계속해서 대기를 하거나 요청을

처리하게 된다.

하지만 Non-Blocking의 경우 스레드 1000만개를 미리 만드는 것이 아니라

필요에 의해서 만들어진 만큼의 스레드만 스레드풀에 존재하고

1000만명의 유저가 동시 다발적으로 요청을 보낼 확률은 아주 낮기때문에

Blocking통신 처리방식에 비해 스레드의 총량이 획기적으로 차이가 난다.

그로 인해서 서버의 부담이 줄어들기 때문에 근래에는 Non-Blocking을

더 많이 채택하게 된 것이다.

1. TCP ( Transmission Control Protocol )

• 연결 지향 방식이다.
• 3-way handshaking과정을 통해 연결을 설정하고 4-way handshaking을 통해 해제한다.
• 흐름 제어 및 혼잡 제어.
• 높은 신뢰성을 보장한다.
• UDP보다 속도가 느리다.
• 전이중(Full-Duplex), 점대점(Point to Point) 방식.

TPC는 연결지향 방식이며 이는 패킷을 전송하기 위해서 논리적 경로를 배정한다는 뜻이다.

연결형 서비스로 신뢰성을 보장하기에 3-way handshaking과정을 사용한다.

 TCP는 연속성보다 신뢰성있는 전송이 중요할 때에 사용하는 프로토콜이다.

예를 들면 파일 전송과 같은 경우에 사용된다.

TCP 서버의 특징

• 서버소켓은 연결만을 담당한다.
• 연결과정에서 반환된 클라이언트 소켓은 데이터의 송수신에 사용된다
• 서버와 클라이언트는 1대1로 연결된다.
• 스트림 전송으로 전송 데이터의 크기가 무제한이다.
• 패킷에 대한 응답을 해야하기 때문에(시간 지연, CPU 소모) 성능이 낮다.
• Streaming 서비스에 불리하다.(손실된 경우 재전송 요청을 하므로)

패킷(Packet)

인터넷 내에서 데이터를 보내기 위한 경로배정(라우팅)을 효율적으로 하기 위해

데이터를 여러 개의 조각들로 나누어 전송하는데 이 조각을 패킷이라고 한다.

TCP 패킷의 추적 및 관리

A,B,C 의 패킷이 있다고 가정하면 (A = 1), (B = 2), (C = 3) 이렇게 변수처럼
특정번호를 부여하여 패킷의 분실확인, 관리, 목적지 재조립을 한다.

2. UDP(User Datagram Protocol)

• 비연결형 서비스로 데이터그램 방식을 제공한다
• 정보를 주고 받을 때 정보를 보내거나 받는다는 신호절차를 거치지 않는다.
• UDP헤더의 CheckSum 필드를 통해 최소한의 오류만 검출한다.
• 신뢰성이 낮다
• TCP보다 속도가 빠르다

UDP는 비연결형 서비스이며 연결을 설정하고 해제하는 과정이 존재하지 않는다.

서로 다른 경로로 독립적으로 처리하며 TCP와 반대로

순서부여->재조립, 흐름/혼잡제어 등을 하지 않아 속도가 빠르며

네트워크 부하가 적다는 장점이 있다.

신뢰성보다는 연속성이 중요한 서비스에 사용된다.

예를 들면 실시간 서비스(streaming)에 자주 사용된다.

UDP 서버의 특징

• UDP에는 연결 자체가 없어서(connect 함수 불필요) 서버 소켓과 클라이언트 소켓의 구분이 없다.
• 소켓 대신 IP를 기반으로 데이터를 전송한다.
• 서버와 클라이언트는 1대1, 1대N, N대M 등으로 연결될 수 있다.
• 데이터그램(메세지) 단위로 전송되며 그 크기는 65535바이트로, 크기가 초과하면 잘라서 보낸다.
• 흐름제어(flow control)가 없어서 패킷이 제대로 전송되었는지, 오류가 없는지 확인할 수 없다.
• 파일 전송과 같은 신뢰성이 필요한 서비스보다 성능이 중요시 되는 경우에 사용된다.

UDP의 흐름제어와 혼잡제어

흐름제어는 데이터를 송신하는 곳과 수신하는 곳의 데이터 처리 속도를 조절하여

수신자의 버퍼 오버플로우를 방지하는 것이다.

송신하는 곳에서 감당이 안되게 데이터를 빠르게, 많이 보내면 수신자에서 문제가 발생하기 때문이다.

혼잡제어는 네트워크 내의 패킷 수가 넘치게 증가하지 않도록 방지하는 것이다.

만약 정보의 소통량이 과다하면 패킷을 조금만 전송하여

혼잡 붕괴 현상이 일어나는 것을 막는다.

3. TCP와 UDP의 비교