네트워크 통신의 목적은 서로 다른 애플리케이션 간에 정보를 전송하는 것으로 버퍼 와 채널 을 이용하면 용이하다.

서버는 IP 주소와 함께 머신 에 할당된다.
하나 이상의 서버는 머신에서 지정된 시간에 실행 가능하며, 운영체제는 머신에 대한 서비스 요청을 수신할 때 포트 번호도 받을 것이다.
서버는 IP 주소와 포트 번호의 조합에 의해 식별되니 포트 번호는 요청을 전달받는 장소에서 서버를 식별할 것이다.
IP 주소는 InetAddress 클래스로 나타낼 수 있고, 주소는 식별된 특정 주소로 전송되는 유니 캐스트 이거나, 메시지가 하나 이상의 주소로 전송되는 멀티 캐스트 일 수 있다.
public 생성자가 없으며, 인스턴스를 얻으려면 여러가지 정적 get 메서드를 사용해야 한다.

멀티캐스팅은 주기적으로 그룹에 메시지를 전송해야 할 경우에 유용한 기술이며 UPD 서버와 하나 이상의 UDP 클라이언트를 사용한다.
그룹은 멀티캐스트 주소로 식별하며 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255의 IP 주소 범위를 가져야 한다.
클라이언트는 멀티캐스트 메시지를 수신하기 전에 그룹에 가입해야 하며, 서버는 이 주소로 메시지 마크 를 전송한다.

한 개의 서버가 여러 클라이언트에게 초마다 10개의 날짜와 시간 문자열을 전송하는 SimpleMulticastServer와 5개의 패킷을 전달받는 SimpleMulticastClient 참고

• 채널 : 애플리케이션간의 통신을 단순화하는 추상적 개념이며 애플리케이션 간의 데이터 흐름을 나타낸다.
  • FileChannel
  • DatagramChannel : UDP 통신을 지원
  • SocketChannel : TCP 클라이언트와 함께 사용
  • ServerSocketChannel : TCP 서버와 함께 사용
• 버퍼 : 애플리케이션에 의해서 처리될 때까지 임시적으로 정보를 보유하며 데이터를 처리하기 위한 채널과 함께 동작한다.
  • 문자, 정수, 부동소수점 같은 기본 데이터 타입을 지원하는 다양한 버퍼 클래스가 있다.
• 셀렉터 : 다중 채널을 처리하기 위한 싱글 스레드를 허용하는 기술이다.

채널과 버퍼는 통상적으로 연관돼 있으며 데이터는 버퍼에서 채널 혹은 채널에서 버퍼로 전달될 수 있다.

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6000)
Socket clientSocket = serverSocket.accept();

위와 같이 serverSocket.accept()는 클라이언트의 연결 요청이 올 때까지 블로킹된다.
블로킹되는 지점은 NioSocketImpl.accept → Net.accept(fd, newfd, isaa); 이다.

public class Net {
    public static native int accept(
        FileDescriptor fd,
        FileDescriptor newfd,
        InetSocketAddress[] isaa
    ) throws IOException;
    ...
}

이후에 클라이언트가 연결 요청을 보낸다면 Socket이 생성되는데 PlainSocket 또는 NioSocket이 생성된다.

public abstract class SocketImpl implements SocketOptions {
    private static final boolean USE_PLAINSOCKETIMPL = usePlainSocketImpl();
    
    private static boolean usePlainSocketImpl() {
        PrivilegedAction<String> pa = () -> NetProperties.get("jdk.net.usePlainSocketImpl");
        @SuppressWarnings("removal")
        String s = AccessController.doPrivileged(pa);
        return (s != null) && !s.equalsIgnoreCase("false");
    }
  
    static <S extends SocketImpl & PlatformSocketImpl> S createPlatformSocketImpl(boolean server) {
      if (USE_PLAINSOCKETIMPL) {
        return (S) new PlainSocketImpl(server);
      } else {
        return (S) new NioSocketImpl(server);
      }
    }
    ...
}

System.props에서 jdk.net.usePlainSocketImpl 속성이 존재하면 Plain을 생성한다.
자바를 실행할 때 자바의 시스템 정보를 보유하고 있는 public class Properties extends Hashtable<Object,Object> 이다.
대충 아래와 같은 정보들이 있다.

"java.specification.version" -> "17"
"sun.jnu.encoding" -> "UTF-8"
"java.vm.vendor" -> "Azul Systems, Inc."
"sun.arch.data.model" -> "64"
"user.variant" -> ""
"java.vendor.url" -> "http://www.azul.com/"
"java.vm.specification.version" -> "17"
"os.name" -> "Mac OS X"
"user.country" -> "KR"

통신을 하기 위해 메시지를 송수신하는 데 있어서 소켓 이라고 하는 소프트웨어를 사용한다.
하나의 소켓은 클라이언트에 위치하고, 다른 소켓은 서버에 위치한다.

1. 데이터그램 소켓
2. TCP를 주로 사용하는 스트림 소켓
3. IP레벨에서 동작하는 로우 소켓

SimpleEchoClient와 SimpleEchoServer와 참고

IP 프로토콜은 네트워크의 노드 간에 정보 패킷을 전송하며 자바는 IP 주소와 리소스에 접근하기 위해 InetAddress 클래스를 사용한다.
그리고 네트워크에서 노드로 작동하는 디바이스에 접속하는 수단을 제공하는 NetworkInterface 클래스를 사용한다.
또한 로우 레벨 디바이스 주소를 얻거나 IP 주소에 대한 정보를 제공한다.

• java.net.URI
• java.net.URL : 제공해야하는 사이트와 프로토콜의 세부 사항에 대한 모든 것을 가진다.
  • url.openConnection()을 통해 URLConnection (opening connection) 을 지원한다.
  • IO 스트림 도 지원한다.
• InetAddress 클래스의 인스턴스는 주소에 대한 IP 주소와 가능한 호스트 이름을 나타낸다.

• 서로 다른 머신과 운영체제를 사용하는 서로 다른 네트워크들 사이에서 통신이 발생하는 경우 하드웨어나 소프트 레벨의 차이에서 문제가 발생할 수 있다.
  • 이러한 문제중 하나는 URL에서 사용하는 캐릭터 다.
  • URLEncoder 클래스와 URLDecoder 클래스는 이 문제를 해결하는데 유용하다.
• DHCP, IANA, NAT