KR100566238B1 - 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버프로세스간 ｔｃｐ／ｉｐ 소켓 통신처리 방법 - Google Patents

복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버프로세스간 ｔｃｐ／ｉｐ 소켓 통신처리 방법 Download PDF

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본 발명은 컴퓨터통신 네트워크상에 분산된 시스템에 수용되어 있는 프로세스간 통신에 사용되는 TCP/IP 소켓통신에 있어 복수개의 클라이언트 프로세스와 동일한 기능을 수행하는 복수개의 서버 프로세스간의 통신을 효율적으로 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 클라이언트 프로세스가 서버 프로세스로 직접 소켓 연결설정을 하여 통신하는 방법 대신에 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스 사이에 메시지 라우팅 프로세스를 두어, 클라이언트 프로세스와 서버프로세스가 메시지 라우팅 프로세스로 소켓 연결설정을 하고, 메시지 라우팅 프로세스가 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스간 통신을 중계하도록 함으로써, 서버 프로세스와의 통신을 요구하는 클라이언트 프로세스의 부하 및 복잡도를 줄이고, 다수의 클라이언트 프로세스들과 통신하는데 따른 서버 프로세스의 부하 및 복잡도를 줄이고, 동일 기능을 수행하는 다수의 서버 프로세스들간의 트래픽 분산을 효과적으로 시킬 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

Description

복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 ＴＣＰ／ＩＰ 소켓 통신처리 방법{Method for communication processing of TCP/IP socket connection between client processes and server processes}
도 1은 기존의 복수개 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓통신 처리 구성도.
도 2는 본 발명이 적용되는 복수개 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓통신 처리 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 프로세스 로그인 처리 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 전달메시지 처리 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 서버 프로세스의 수신메시지 처리 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 클라이언트 프로세스 2 : 서버 프로세스
3 : 메시지라우팅 프로세스
본 발명은 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓 통신처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 네트워크상에 분산되어 있는 프로세스간의 통신수단으로 이용되는 TCP/IP 소켓 통신방법을 이용하여 복수개의 클라이언트 프로세스와 동일 기능을 수행하는 복수개의 서버 프로세스간의 효율적인 통신이 가능하도록 한 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓 통신처리 방법에 관한 것이다.
대량의 정보를 처리하기 위한 방법으로 동일기능을 수행하는 서버 프로세스를 분산된 컴퓨터에 수용하여 제공하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이러한 분산구조는 요구되는 처리용량에 따라 시스템 증설을 통한 처리성능 확장을 손쉽게 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 분산된 프로세스간 통신수단으로 TCP/IP 소켓을 이용한 통신방법이 널리 사용되고 있다.
분산되어 있는 서버 프로세스와 통신을 하기 위한 방법으로는 클라이언트 프로세스가 분산된 서버 프로세스들에 대한 정보를 직접 가지고 각각의 서버 프로세스와의 소켓 연결설정을 하고, 연결된 소켓을 통하여 통신을 하는 방법이 있다. 이러한 직접 연결방법은 클라이언트 프로세스가 연결된 다수의 서버 프로세스의 상태를 직접 관리해야 하며, 서버 프로세스와의 연결해제시 연결 재설정 등과 같은 기능을 수용하여야 하므로, 클라이언트 프로세스의 구조가 복잡해지는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 복수개의 서버프로세스에 대한 트래픽 분배를 클라이언트 프로세스가 직접 관장하여 처리하여야 하며, 클라이언트 프로세스가 복수개 일 경우, 클라이언트 프로세스간에 서버 프로세스에 대한 트래픽에 대한 정보교환을 통하여 트래픽 분배를 고려하지 않으면, 특정 서버 프로세스로 트래픽이 집중될 수 있는 문제점이 있다.
서버프로세스 측면에서는 다수의 클라이언트와 소켓 연결설정 및 연결된 소켓의 관리 등의 기능을 서버 프로세스가 직접 수행해야 하므로, 서버 프로세스의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기에 기술한 바와 같은 문제점을 감안하여 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스 사이에 메시지 라우팅 프로세스를 두어 메시지 라우팅 프로세스로 하여금 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스간의 통신을 중계하도록 한다.
즉, 클라이언트 프로세스는 서버 프로세스로 직접 소켓연결 설정을 하는 대신에 메시지 라우팅 프로세스로 소켓 연결설정을 하며, 서버 프로세스도 메시지 라우팅 프로세스로 소켓연결설정을 하도록 하고, 메시지 라우팅 프로세스가 메시지를 중계하도록 하고, 서버 프로세스로의 트래픽 분산을 메시지 라우팅 프로세스가 수행할 수 있도록 한 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓 통신처리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제안하는 복수개의 클라이언트 프로세스와 동일 기능을 수행하는 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓통신 방법은, 클라이언트 프로세스 및 서버 프로세스가 메시지 라우팅 프로세스로 소켓 연결설정 및 로그인을 하고, 연결설정 요구를 받은 메시지 라우팅 프로세스는 연결 요구를 승낙하고, 승낙시 생성된 file descriptor와 로그인 정보에 실려온 각 프로 세스의 고유 ID정보를 함께 기록, 관리하는 제 1단계;
클라이언트 프로세스가 메시지 라우팅 프로세스간에 연결설정된 소켓을 통하여 전달하고자 하는 메시지를 메시지 라우팅 프로세스로 전달하고, 메시지 라우팅 프로세스는 메시지에 포함된 목적지 정보를 참조하여, 해당 서버 프로세스를 선택하여 서버 프로세스로 메시지를 중계하는 제 2단계; 및
메시지를 수신한 서버 프로세스는 관련 기능을 수행하고, 클라이언트 프로세스로 그 결과를 전달할 필요가 있을 때, 결과메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달하고, 메시지 라우팅 프로세스는 이 메시지를 해당 클라이언트 프로세스에게 전달하는 제 3단계를 포함하고;
복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간의 소켓 통신처리 절차를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 은 본 발명에 의한 프로세스 통신처리 방법이 적용되는 컴퓨터 네트워크 상의 시스템 구성도로서, 서버상의 기능의 처리를 요구하는 복수개의 클라이언트 프로세스(1)와 클라이언트 프로세스의 요구를 받아 해당 기능을 수행하는 서버 프로세스(2), 이들 프로세스간의 통신을 중계하는 메시지 라우팅 프로세스(3)으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 컴퓨터 네트워크상에 분산된 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스로 구성된 시스템의 동작 과정을 살펴보면 하기와 같다.
도 3에 도시된 바와같이 프로세스 로그인 과정은 다음과 같다.
클라이언트 프로세스의 소켓클라이언트가 메시지 라우팅 프로세스의 소켓서버로 소켓연결 설정을 요구한다. 메시지 라우팅 프로세스로부터 연결설정 요구가 승낙되면, 이 때 생성된 file descriptor를 통하여, 자신의 고유ID가 포함된 로그인 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달한다. 클라이언트 프로세스로부터 연결설정 요구를 승인한 메시지 라우팅 프로세스는 연결 설정 승인시 시스템에서 부여한 file descriptor와 연결 승인 후 클라이언트 프로세스로부터 수신한 로그인 메시지에 실려온 클라이언트 프로세스의 고유 ID를 함께 기록하여 두고, 생성된 file descriptor를 통하여 로그인 확인메시지를, 클라이언트 프로세스에게 전달한다. 클라이언트 프로세스는 메시지 라우팅 프로세스로부터 로그인 확인메시지를 수신한다. 로그인 확인 메시지를 주고 받은 이후 클라이언트 프로세스와 메시지 라우팅 프로세는 메시지를 주고 받을 수 있는 통화로가 설정된 상태가 된다.
한편, 서버 프로세스의 소켓클라이언트가 메시지 라우팅 프로세스의 소켓서버로 소켓연결 설정을 요구한다. 메시지 라우팅 프로세스로부터 연결설정 요구가 승인되면, 이 때 생성된 file descriptor를 통하여, 자신의 고유ID, 자신이 속한 서버 프로세스 그룹 ID가 포함된 로그인 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달한다. 서버 프로세스로부터 연결설정 요구를 승인한 메시지 라우팅 프로세스는 연결 설정 승인시 시스템에서 부여한 file descriptor와 연결 승인 후 서버 프로세 스로부터 수신한 로그인 메시지에 실려온 서버프로세스의 고유 ID, 서버 프로세스의 그룹ID를 함께 기록하여 두고, 생성된 file descriptor를 통하여 로그인 확인메시지를 서버 프로세스에게 전달한다. 서버 프로세스는 메시지 라우팅 프로세스로부터 로그인 확인메시지를 수신한다. 로그인 확인 메시지를 주고 받은 이후 서버 프로세스와 메시지 라우팅 프로세는 메시지를 주고 받을 수 있는 통화로가 설정된 상태가 된다.
다음은 상기와 같은 통화로가 설정된 상태에서의 메시지 전달 처리 과정을 도 4을 참조로 설명하면 다음과 같다.
1단계를 거쳐 클라이언트 프로세스와 메시지 라우팅 프로세스간의 통신체널, 서버 프로세스와 메시지 라우팅 프로세스간의 통신체널이 생성된다.
클라이언트 프로세스에서 특정기능을 수행하는 서버 프로세스와 통신을 하고자 할 때, 그러한 기능을 수행하는 서버 프로세스가 포함되어 있는 서버 프로세스 그룹ID를 목적지로 명기하고, 발신지 정보에는 자신의 고유ID를 기록한 헤더 정보를 포함한 전달메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달한다. 메시지 라우팅 프로세스는 등록된 모든 file descriptor에서 메시지 수신 유무를 감지하고 있다가 특정 file descriptor에서 메시지 수신이 감지되면, 해당 file descriptor에서 메시지를 읽고, 이 메시지에 포함된 목적지 정보를 추출한다. 메시지 라우팅 프로세스는 자신에게 로그인 한 서버 프로세스 중에 해당 서버 프로세스 그룹ID에 속한 서버 프로세스가 존재하는지를 확인한다. 만일 해당되는 서버 프로세스가 한 개가 존재하면, 그 서버 프로세스와 연결 설정시 생성된 file descriptor로 메시지를 라 우팅하고, 해당되는 서버 프로세스가 복수개 존재하면, 트래픽 균등 배분 알고리즘(예로 rotary 방식 배분, cyclic 방식 배분, 서버프로세스간 특정 비율 배분)에 따라 전달할 서버 프로세스를 결정하고, 그 서버 프로세스와 연결 설정시 할당받은 file descriptor로 메시지를 라우팅한다.
만일 헤더정보에 포함된 목적지 정보가 그룹ID가 아닌 개별 프로세스ID인 경우에는 해당 프로세스ID를 가진 프로세스가 연결설정이 되어 있는지 확인하고, 연결이 되어 있으면, 해당 프로세스와 연결 설정시 부여 받은 file descriptor로 메시지를 라우팅한다.
그리고 서버 프로세스의 수신 메시지 처리 과정을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
서버 프로세스는 메시지 라우팅 프로세스와의 연결 설정시 시스템에서 부여 받은 file descriptor에서 메시지 수신 유무를 감지하고 있다가, 메시지 수신사실이 감지되면, 해당 file descriptor에서 수신 메시지를 읽고, 메시지에 포함된 헤더정보에서 클라이언트 프로세스의 고유ID 정보를 추출하고 클라이언트 프로세스의 전달메시지를 처리한다. 클라이언트 프로세스에게 처리결과를 전달할 필요가 있을 경우, 목적지를 클라이언 프로세스 고유ID로 기록하고 발신지를 자신의 서버 프로세스ID로 기록한 헤더정보를 포함하는 처리결과 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달한다.
한편, 클라이언트 프로세스의 처리결과메시지 수신과정은 다음과 같다.
클라이언트 프로세스는 메시지 라우팅 프로세스와 연결설정에서 생성된 file descriptor에 메시지 수신유무를 감지하고 있다가, 메시지 수신이 감지되면, file descriptor로부터 메시지를 읽고, 서버 프로세스의 처리결과 메시지를 수신한다. 해당 처리결과를 보낸 서버 프로세스와 추가적인 통신이 필요하면, 처리결과메시지와 함께 온 헤더정보의 발신지 정보에 있는 서버 프로세스 고유ID를 보내고자 하는 메시지의 헤더정보의 목적지 정보로 기록하고, 자신의 고유ID를 발신지 정보로 기록한 헤더정보를 포함한 메시지를 메시지 라우팅 프로세스로 전달한다.
상기와 같은 본 발명은, 컴퓨터 네트워크상에 TCP/IP 소켓통신을 하는 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간에 통신을 하는데 있어, 메시지 라우팅 프로세스를 도입하여, 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스간에 직접 통신하는데 따른 클라이언트 프로세스 및 서버 프로세스의 복잡도를 줄이고, 다수의 프로세스로 트래픽을 효과적으로 분산시켜 하나의 프로세스로 트래픽이 집중되는 것을 방지 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

Claims (2)

  1. 컴퓨터 네트워크상에 연결된 시스템상에서 복수개의 클라이언트 프로세스와 서버프로세스간에 TCP/IP 소켓통신을 하는데 있어서,
    메시지 라우팅 프로세스를 두고, 클라이언트 프로세스가 메시지 라우팅 프로세스로 소켓 연결설정을 하고, 로그인 메시지에 자신의 고유 ID를 전달하여 메시지 라우팅 프로세스로 로그인 하고, 서버 프로세스도 메시지 라우팅 프로세스와 소켓 연결 설정을 하고, 로그인 메시지에 자신의 고유 ID 및 프로세스 그룹의 고유 ID를 전달하여 메시지 라우팅 프로세스로 로그인 하는 제 1단계;
    상기 제 1단계에서 로그 인 수행 후, 클라이언트 프로세스는 서버 프로세스에게 전달할 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달하고, 메시지 라우팅 프로세스는 클라이언트 프로세스로부터 받은 메시지에서 목적지 정보를 추출하고, 그 프로세스와 연결 설정시 생성된 file descriptor로 메시지를 라우팅하는 제 2단계; 및
    상기 제 2단계 수행 후, 서버 프로세스는 메시지 라우팅 프로세스와 설정된 통신 채널에서 수신한 메시지를 처리하고, 그 처리 결과를 클라이언트 프로세스에게 전달할 필요가 있는 경우, 수신된 메시지에 포함된 발신지 정보를 목적지 정보로 하고, 자신의 고유 ID를 발신지 정보로 포함한 처리결과 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달하는 제 3단계를 포함하고;
    클라이언트 프로세스는 처리결과 메시지를 수신하고, 해당 서버 프로세스와 계속 통신할 필요가 있을 경우, 처리결과 메시지에 실려온 발신지 정보의 서버 프로세스 고유 ID를 목적지 정보로 하는 메시지를 메시지 라우팅 프로세스에게 전달함으로써, 클라이언트 프로세스와 서버 프로세스간의 추가 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓 통신처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2단계에서 클라이언트 프로세스로부터 받은 메시지에서 추줄된 목적지 정보가 프로세스 고유 ID정보이면, 해당 프로세스의 file descriptor로 메시지를 라우팅하고, 목적지 정보가 프로세스 그룹 ID정보이면 트랙픽 분배 알고리즘에 따라 전달할 프로세스를 결정하는 것을 특징으로 하는 복수개의 클라이언트 프로세스와 복수개의 서버 프로세스간 TCP/IP 소켓 통신처리 방법.
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