👨‍💻 [Go] Go 에서 TCP/IP 통신을 하기위한 방법은 무엇이 있나요?

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👨‍💻 안녕하세요, 윌리 프로젝트의 윌리 입니다.

Go 에서 TCP/IP 통신을 하기위한 방법은 무엇이 있는지 간략히 알아보았습니다.

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질문 >

Go 에서 TCP/IP 통신을 하기위한 방법은 무엇이 있나요?

답변 >

Go에서 TCP/IP 통신을 구현하려면 표준 라이브러리인 net 패키지를 사용합니다. 이 패키지는 TCP/IP 기반의 네트워크 연결을 설정하고, 데이터 송수신을 처리하기 위한 다양한 함수와 인터페이스를 제공합니다.

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TCP/IP 통신의 주요 구성 요소

1. 서버 (Server):
   • 클라이언트의 연결 요청을 수락하고 데이터를 처리합니다.
2. 클라이언트 (Client):
   • 서버에 연결 요청을 보내고 데이터를 송수신합니다.

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Go에서 TCP 서버 구현

기본 TCP 서버

다음은 간단한 TCP 서버 구현 예제입니다.

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"net"
)

func main() {
	// 서버가 8080 포트에서 대기
	listener, err := net.Listen("tcp", ":8080")
	if err != nil {
		fmt.Println("Error starting server:", err)
		return
	}
	defer listener.Close()
	fmt.Println("Server is running on port 8080...")

	for {
		// 클라이언트 연결 수락
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("Error accepting connection:", err)
			continue
		}

		// 연결 처리
		go handleConnection(conn)
	}
}

func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()

	// 클라이언트로부터 데이터 수신
	reader := bufio.NewReader(conn)
	for {
		message, err := reader.ReadString('\\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("Connection closed:", err)
			return
		}
		fmt.Printf("Received: %s", message)

		// 응답 보내기
		conn.Write([]byte("Message received\\n"))
	}
}

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Go에서 TCP 클라이언트 구현

기본 TCP 클라이언트

다음은 간단한 TCP 클라이언트 구현 예제입니다.

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"net"
	"os"
)

func main() {
	// 서버에 연결
	conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8080")
	if err != nil {
		fmt.Println("Error connecting to server:", err)
		return
	}
	defer conn.Close()
	fmt.Println("Connected to server")

	// 사용자 입력 처리
	for {
		fmt.Print("Enter message: ")
		input, _ := bufio.NewReader(os.Stdin).ReadString('\\n')

		// 서버로 데이터 전송
		_, err := conn.Write([]byte(input))
		if err != nil {
			fmt.Println("Error sending data:", err)
			return
		}

		// 서버로부터 응답 수신
		response, err := bufio.NewReader(conn).ReadString('\\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("Error receiving response:", err)
			return
		}
		fmt.Printf("Server response: %s", response)
	}
}

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서버와 클라이언트의 실행

• 먼저 서버를 실행합니다.

go run server.go

• 클라이언트를 실행하여 서버에 연결합니다.

go run client.go

• 클라이언트에서 메시지를 입력하면, 서버가 이를 수신하고 응답을 보냅니다.

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고급 TCP/IP 통신 기능

1. 다중 연결 처리

• Go의 고루틴을 활용하여 서버에서 여러 클라이언트 연결을 동시에 처리할 수 있습니다.
• 위의 예제에서 handleConnection 함수는 고루틴으로 실행됩니다.

2. 네트워크 프로토콜

• TCP를 기반으로 더 복잡한 프로토콜(HTTP, MQTT 등)을 구현할 수 있습니다.
• 또는 기존 프로토콜(예: http 패키지)을 활용할 수 있습니다.

3. TLS 보안

• crypto/tls 패키지를 사용해 TLS를 적용하면 TCP 통신을 암호화할 수 있습니다.
• 안전한 통신이 필요한 경우 TLS 적용은 필수적입니다.

예제: TLS 서버

package main

import (
	"crypto/tls"
	"fmt"
	"log"
)

func main() {
	cert, err := tls.LoadX509KeyPair("server.crt", "server.key")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	config := &tls.Config{Certificates: []tls.Certificate{cert}}
	listener, err := tls.Listen("tcp", ":8443", config)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer listener.Close()
	fmt.Println("TLS server is running on port 8443...")

	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			fmt.Println("Error accepting connection:", err)
			continue
		}
		go handleTLSConnection(conn)
	}
}

func handleTLSConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()
	fmt.Println("Secure connection established")
	conn.Write([]byte("Hello, secure world!\\n"))
}

4. 비동기 통신 및 메시지 브로커

• TCP를 활용한 메시지 큐나 브로커를 구현할 수 있습니다.
• 예를 들어, 클라이언트 간의 메시지를 교환하는 기능을 추가할 수 있습니다.

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에러 처리와 디버깅 팁

1. 네트워크 에러 로그:
   • 연결 오류, 수신/전송 오류는 항상 로그를 남기도록 구현합니다.
2. 연결 제한:
   • listener에 연결 제한을 설정하거나 select를 활용해 특정 조건에서 연결을 거부합니다.
3. 타임아웃 설정:
   • net.Conn의 SetDeadline, SetReadDeadline, SetWriteDeadline 메서드를 사용해 타임아웃을 설정합니다.

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결론

Go에서 TCP/IP 통신은 net 패키지 덕분에 간단하고 직관적으로 구현할 수 있습니다. 서버와 클라이언트 간의 안정적인 통신을 위해 다음을 고려하세요:

1. 고루틴을 사용한 동시성 처리.
2. TLS를 사용한 보안 강화.
3. 타임아웃 및 에러 처리 추가.

이를 활용해 실시간 메시징, 데이터 스트리밍, IoT 장치 간 통신 등 다양한 네트워크 애플리케이션을 구현할 수 있습니다.

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