IOCP 실습 7 Echo 서버 - 비동기 Accept 함수 사용하기

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IOCP 실습 7 Echo 서버 - 비동기 Accept 함수 사용하기

묭묭.cpp 2023. 9. 1. 00:54

이번 실습 과제는 비동기 Accept 함수를 사용하는 것이다.

이전까지는 접속을 받을 때 동기 함수로 accept를 받아주었는데 이것을 비동기 방식으로 바꾸면 모든 네트워크 I/O 작업이 비동기 방식으로 바뀐다.

로직의 흐름만 이해하고 내 마음대로 프로그램을 코딩했더니 많은 오류가 나타나기 시작했다.

지금부터 그 여정을 기록해보도록 하겠다.

#출처 https://www.youtube.com/watch?v=dQdY6f7rnGs&t=323s

1. 비동기 Accept 함수

먼저 비동기 Accept 함수를 알아보고 시작하겠다.

일단 AcceptEx 함수를 사용하면 되는데 이 함수를 사용하려면 라이브러리 추가와 헤더파일 include가 필요하다.

#pragma comment(lib, "mswsock.lib")
#include <MSWSock.h>

해당 라이브러리에 MSWSock.h 헤더파일에 AcceptEx 함수가 정의되어있다.

AcceptEx 함수는 다음과 같이 사용하면 된다.

BOOL AcceptEx(
	SOCKET sListenSocket,			// 리슨 소켓
	SOCKET sAcceptSocket,			// 접속을 받을 소켓
	PVOID lpOutPutBuffer,			// 로컬 주소와 리모트 주소를 받기 위한 버퍼, NULL이 될 수 없음
	DWORD dwReceiveDataLength,		// 접속 후 전송되는 최초 데이터를 수신하기 위한 버퍼의 크기, 필요 없으면 0
	DWORD LocalAddressLength,		// 소켓 주소 구조체 길이 + 16
	DWORD dwRemoteAddressLength,	// 소켓 주소 구조체 길이 + 16
	LPWORD lpdwBytesReceived,		// lpOverlapped를 사용하면 무시, NULL 입력
	LPOVERLAPPED lpOverlapped		// OVERLAPPED 구조체의 포인터
);

그럼 이제 어떻게 설계하면 될지 생각해보자.

2. 설계와 구현

이전까지는 설계와 구현을 나누어 글을 작성하였는데 다시 읽어보니 대부분이 겹치는 내용인 것 같아 이번 글에서는 합쳐서 작성해보려고 한다.

일단 추가로 Client 클래스에 필요한 변수를 선언하자.

INT32					mIsConnected = 0;
char					mAcceptBuf[64];
UINT32					mLastClosedTimeSec = 0;
stOverlappedEx				m_stAcceptOverlappedEx;

mIsConnected : 현재 클라이언트가 접속을 요청했는지 확인하는 변수
mAcceptBuf : AcceptEx 함수의 3번째 인자로 넘겨줄 버퍼
mLastClosedTimeSec : 마지막으로 연결이 종료된 시간
m_stAcceptOverlappedEx : Accept를 요청하고 IOCP 오브젝트에서 완료를 확인하기 위한 구조체

여기서 마지막으로 연결이 종료된 시간은 연결이 끊긴지 얼마 안된 클라이언트에 바로 연결을 시도하면 문제가 발생할 수 있으므로 기록하여 시간을 비교한 뒤 다음 연결을 받아주기 위함이다.

예를들어 아직 소켓의 종료가 완전히 끊기지 않았다던가 하는 상황이 있을 수 있다.

이제 연결을 요청하는 과정을 살펴보자.

연결을 요청하는 함수는 Listen 소켓을 인자로 받는다.

isConnected 변수를 1로 설정한다. (연결 중이라는 의미)
접속을 받을 소켓을 생성한다 : WSASocket
stOverlappedEx 구조체에 값을 채워넣는다.
AcceptEx 함수로 연결 요청을 예약한다.

위 함수를 구현하는 것은 크게 어렵지 않았다. 단순히 새로운 함수인 AcceptEx를 사용하면 되는 것이기 때문이다.

그럼 이제 IOCPServer 클래스의 Accept 쓰레드에서 루프를 돌며 접속 요청을 예약해주면 된다.

void AccepterThread()
	{
		while (mIsAccepterRun)
		{
			auto nowTimeSec = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch()).count();
			for (auto client : mClientInfos)
			{
				if (client->IsConnected())
					continue;

				if (nowTimeSec < client->getLastClosedTime())
					continue;

				auto diff = nowTimeSec - client->getLastClosedTime();
				if (diff <= RE_USE_SESSION_WAIT_TIMESEC)
					continue;

				client->PostAccept(mListenSocket);
			}
		}
	}

위와 같이 루프를 돌며 연결 상태, 마지막으로 접속이 끊어진 시간을 비교하여 연결을 걸 수 있는 조건이라고 판단되면 PostAccept 함수에서 연결을 예약한다.

여기서 조건을 체크할 때 continue 문으로 부합하는 조건을 건너뛰는 것이 흥미로운 것 같다.

일전에 이렇게 조건을 건너뛰는 코드를 본적이 있는데 상당히 흥미롭게 느끼고 애용 중이다.

그런데 해당 작업을 Accept 쓰레드에서 한번 씩 모두 예약을 걸고나면 호출할 일이 없지 않는가? 라는 의문을 갖게 되었다.

이렇게 되면 모든 Accept 작업을 예약하고나면 접속이 끊기고 다시 연결을 예약할 때까지는 쓰레드가 무한루프를 돌며 리소스를 차지하게 될 것 같다는 예상이다.

해당 부분은 모든 실습을 마치고 한번 Accept 예약이 더 이상 필요하지 않을 때 해당 쓰레드가 다른 역할도 할 수 있도록 프로그램을 수정해봐할 것 같다.

다시 실습으로 돌아와서 모든 예약을 마치고나면 진행해야할 작업은 바로 완료 처리이다.

완료처리의 순서는 다음과 같다.