[3장] 주소체계와 데이터 정렬

• 인터넷 주소란?
  • 인터넷상에서 컴퓨터를 구분하기 위한 주소
  • 4바이트 주소 체계인 IPv4, 16바이트 주소체계인 IPv6
  • 소켓을 생성할 때 기본적으로 프로토콜을 지정해야 한다.
  • 네트워크 주소와 호스트주소로 나뉜다. 네트워크 주소를 사용하여 네트워크 주소를 찾고, 호스트 주소를 사용해서 호스트를 구분한다. 
• IPv4 주소 체계

클래스	네트워크 주소 범위	시작 비트
A	0~127	0
B	128~191	10
C	192~223	110
D	N/A	N/A

• 첫 번째 바이트를 보고 네트워크 주소 클래스를 구분하고 호스트 주소를 구한다.

 

• PORT 번호
  
  • IP는 컴퓨터를 구분하는 용도, PORT는 소켓을 구분하는 용도
  • 하나의 프로그램에 둘 이상의 소켓 존재 가능
  • PORT는 16비트, 0 ~ 65535 가능
  • 0~1023은 Well-known 포트로 사용 불가능

 

• IPv4 사용을 위한 구조체

struct sockaddr_in 
{
    sa_family_t		sin_family;	//주소체계
    uint16_t		sin_port;  	//포트번호
    struct in_addr	sin_addr;	//32비트 IP주소
    char			sin_zero[8];//사용되지 않음
};

struct in_addr
{
	in_addr_t		s_addr;		//32비트 IPv4주소
};

#define in_addr_t uint32_t
#define in_port_t uint16_t

• sin_family
  • 주소체계 정보 저장

NUM	주소 체계	설명
1	AF_INET	IPv4
2	AF_INET6	IPv6
3	AF_LOCAL	LOCAL UNIX

• sin_port
  • 16비트 PORT 저장
  • 네트워크 바이트 순서로 저장
• sin_addr
  • 32비트 IP 주소 저장
  • 네트워크 바이트 순서로 저장
• sin_zero
  • 의미 없음
  • 0으로 채워져야만 한다.

 

 

• 구조체 변수 sockaddr_in 은 bind함수 인자로 전달되는데, 매개변수 형이 sockaddr이므로 형 변환을 해야만 한다.

struct sock_addr
{
    sa_family_t		sin_family; // 주소체계
    char			sa_data[14];// 주소정보
};

• sock_addr은 다양한 주소체계를 저장하기 위해 정의되었다.
• sockaddr_in을 사용하여 편리하게 IPv4 주소정보를 담을 수 있다.

 

• CPU에 따라 상위바이트를 하위 메모리 주소에 저장할 수 있고, 상위 메모리 주소에 저장할 수 있다.
• 빅 엔디안
  • 상위 바이트 값을 작은 번지수에 저장
• 리틀 엔디안
  • 상위 바이트 값을 큰 번지수에 저장
• 호스트 바이트 순서
  • CPU 별 데이터 저장 방식 의미
• 네트워크 바이트 순서
  • 통일된 데이터 송수신 기준을 의미
  • 빅 엔디안이 기준

• 바이트 순서 변환
  • unsigned short htons(unsigned short)
  • unsigned short ntohs(unsigned short)
  • unsigned long htonl(unsigned long)
  • unsigned long ntonl(unsigned long)

 

 

• 문자열 정보 -> 네트워크 바이트 순서의 정수로 변환

NUM	함수	Return value (SUCCESS / FAIL)	설명
1	in_addr_t inet_addr(const char* string)	빅 엔디안으로 변환된 32비트 정수 / INADDR_NONE	파라미터 string을 32비트 정수로 변환
2	int inet_aton(const char* string, struct in_addr *addr)	1 / 0	string을 빅엔디안 32비트로 정수로 변환하여 addr에 저장
3	char* inet_ntoa(struct in_addr adr)	변환된 문자열의 주소 값 / -1	adr에 저장된 빅엔디안 32비트 정수를 문자열로 변환

• INADDR_ANY
  • 현재 실행중인 컴퓨터 IP를 소켓에 부여

 

• 소켓에 인터넷 주소 할당

NUM	함수	Return value (SUCCESS / FAIL)	설명
1	int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen)	0 / -1	sockfd에 주소정보를 할당