python socket select 함수 이해하기

멀티 플렉싱

하나의 통신 채널을 통해 둘 이상의 데이터를 전송하는데 사용되는 기술

즉, 하나의 서버에서 여러 클라이언트를 모두 처리하는 것

 

하나의 서버에서 시그널(fd)를 통해 여러 클라이언트와 모두 데이터를 주고받는 것

 

select 함수

특징

- 한 곳에 여러 파일 디스크립터들을 모아놓고 동시에 관찰할 수 있다.

 

 

관찰할 수 있는 event

1. 수신한 데이터를 갖고 있는 소켓이 있는가? - read

2. 블로킹되지 않고 데이터의 전송이 가능한 소켓이 있는가? - write

3. 예외상황이 발생한 소켓은 무엇인가? - except

 

readable, writable, exceptionable = select(readList, writeList, exceptList, timeout)

readable : readList 내에 읽을 준비가 된 소켓들 반환

writable, exceptionable 도 마찬가지 개념

 

 

그렇다면, 읽을 준비가 되었다는 것은 언제일까?

즉, readable로 반환될 때는 어느 상황일 때인가?

         - 출처 : https://www.oreilly.com/library/view/python-standard-library/0596000960/ch07s03.html

         - 내 생각, 틀릴 수 있음

1. listen에 누군가 connect할 때 → if rsocket is serverSocket (in server.py)
2. remote에서 data가 도착할 때 → if rsocket is not serverSocket (in server.py)/ serverSocket이 들어왔을 때(in client.py)
3. socket이 닫히거나 reset 됐을 때

 

어떤 흐름으로 select 함수를 호출해야할까?

1. 파일 디스크립터 설정

파일 디스크립터를 list같이 모아두며 탐색

 

2. 검사 범위 지정

가장 큰 fd가 무엇인지 알고 탐색하는 것이 효율적이다.

 

3. 타임아웃 설정

fd의 변화를 언제까지 기다릴 것인지 결정

 

4. select 함수 호출

 

5. 호출 결과 확인

어떤 fd에서 어떤 시그널이 왔는지 확인한 뒤 작업을 진행해야 한다.

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내가 깨달은 점 * 틀린 개념일 수도 있습니다

server.py 하나 있고, client.py를 여러 vm에 설치해서 server에 접속해봤다.

 

server.py

from socket import *
from select import *
import sys
from time import ctime

HOST = '0.0.0.0'
PORT = 8000
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(ADDR)
server.listen(10)
connection_list = [server]

print("===============================================")
print("server start. PORT :", PORT)
print("===============================================")

while connection_list:
    try:
        rsocket, wsocket, esocket = select(connection_list, [], [], 10)
        print('rsocket : ', rsocket)
        print('wsocket : ', wsocket)
        print('esocket : ', esocket)
        for rsckt in rsocket:
            if rsckt is server:
                client, clientAddr = server.accept()
                print("client accessed (%s : %s)"%(client, clientAddr))
                connection_list.append(client)
                client.send("new visit, client".encode())
            else:
                data = rsckt.recv(BUFSIZE)
                if data:
                    print("%s got data : %s"%(rsckt, data))
                    rsckt.send("I\'v got data, client".encode())
                else:
                    connection_list.remove(rsckt)
                    rsckt.close()
                    print("connection refused")
    except KeyboardInterrupt:
        server.close()
        sys.exit()

여기서 가장 이해가 안갔던 부분은 if rsckt is server와 else를 나눠서 표현한 부분.

 

"아마도"

 

if rsckt is server : client가 serverSocket에 접속했음. 때문에 client, clientAddr을 server에게서 accept할 수 있는 것임

☞ listen에 누군가 connect했기 때문에 readable

 

else : client가 데이터를 보내서 받는다. 

☞ remote에서 data가 도착했기 때문에 readable

 

 

 

client.py

from socket import *
from select import *
import sys

HOST = "127.0.0.1"
PORT = 8000
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(ADDR)

print("Connected to server(%s:%s)"%ADDR)

def prompt():
    sys.stdout.write(" >> ")
    sys.stdout.flush()

while True:
    try:
        connection_list = [sys.stdin, client]
        rsocket, wsocket, esocket = select(connection_list, [], [], 10)
        for sckt in rsocket:
            if sckt is client:
                data = sckt.recv(BUFSIZE)
                if not data:
                    print("connection refused from server(%s:%s)"%ADDR)
                    client.close()
                    sys.exit()
                else:
                    print("server socket : ", str(sckt))
                    print("%s"%data)
                    prompt()
            else:
                print("What is this socket : ", str(sckt))
                message = input()
                client.send(message.encode())
    except KeyboardInterrupt:
        client.close()
        sys.exit()

if sckt is client : server socket이 데이터를 보냈음.

☞ remote에서 data가 도착했기 때문에 readable

else : sys.stdin일 때, 여기 else 부분이 실행됨.

☞ 왜 readable일까...

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socket 통신에 대한 이해도 필요하고, 

select 함수가 동작하는 방식도 이해해야 한다.

 

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참고

https://steelkiwi.com/blog/working-tcp-sockets/

How to Work with TCP Sockets in Python (with Select Example)

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=tenque&logNo=221077725482 

select() 함수를 이용한 비동기 네트워크 프로그램

https://scienceofdata.tistory.com/entry/Python-select-%ED%95%A8%EC%88%98%EB%A5%BC-%EC%9D%B4%EC%9A%A9%ED%95%9C-%EA%B0%84%EB%8B%A8%ED%95%9C-%EC%97%90%EC%BD%94-%EC%84%9C%EB%B2%84%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9D%B4%EC%96%B8%ED%8A%B8-%EC%98%88%EC%A0%9C

Python select 함수를 이용한 간단한 에코 서버/클라이언트 예제

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더 읽어볼거리

https://velog.io/@hyeseong-dev/%EC%86%8C%EC%BC%93%ED%86%B5%EC%8B%A0-%ED%8C%8C%EC%9D%B4%EC%8D%AC-%EC%B1%84%ED%8C%85%EC%95%B1

[소켓통신] 파이썬 채팅앱

https://m.blog.naver.com/heennavi1004/222051331011

[network] 파이썬 소켓 통신