IP 주소 변환

주소 변환

• 프로그램이 사용자에게 입력받는 주소는 Dotted-Decimal 형태의 문자열인 IP 주소 또는 호스트 이름일 것이다. 따라서 주소를 변환해주어야 한다.

• 사용자가 입력한 IP 주소 문자열을 uint32_t 형태로 변환시켜주는 작업이 반드시 필요하다.

• 경우에 따라서는 IP 주소를 다시 문자열 형태로 변환시키는 작업도 필요할 수 있다.

아래는 주소를 변환할 수 있는 API 이다.

IP 주소를 정수로 변환하여 출력하는 예제

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
  uint32_t ip_int;
  char *ip_str = "127.0.0.1";

  ip_int = inet_network(ip_str);

  printf("string: %s, decimal: %u, hex: %x\n",
    ip_str, ip_int, ip_int);

  ip_int = htonl(ip_int);
  printf("after htonl - decimal: %u, hex: %x \n",
    ip_int, ip_int);

  return 0;
}

• inet_network 함수를 이용하여 문자열로 된 IP 주소를 uint32_t 타입 변수에 호스트 바이트 순서로 저장한다.

• htonl 함수를 이용하여 호스트 바이트 순서로 되어 있는 주소를 네트워크 바이트 순서로 변경한다.

주소 변환 함수 예제

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int print_addr(struct sockaddr_in *);

int main(char argc, char* argv[]) {

  char *sample_ip = "127.0.0.1";

  int port = 9002;

  struct sockaddr_in sock_addr1, sock_addr2, sock_addr3;

  sock_addr1.sin_family = AF_INET;
  sock_addr1.sin_addr.s_addr = inet_addr(sample_ip);
  sock_addr1.sin_port = htons(port);

  sock_addr2.sin_family = AF_INET;
  inet_aton(sample_ip, &(sock_addr2.sin_addr));
  sock_addr2.sin_port = htons(port);

  sock_addr2.sin_family = AF_INET;
  inet_aton(sample_ip, &(sock_addr2.sin_addr));
  sock_addr2.sin_port = htons(port);

  sock_addr3.sin_family = AF_INET;
  inet_pton(AF_INET, sample_ip, &(sock_addr3.sin_addr));
  sock_addr3.sin_port = htons(port);

  print_addr(&sock_addr1);
  print_addr(&sock_addr2);
  print_addr(&sock_addr3);

  printf("===== ntoa =====\n");
  printf("IP: %s \n", inet_ntoa(sock_addr1.sin_addr));
  printf("IP: %s \n", inet_ntoa(sock_addr2.sin_addr));
  printf("IP: %s \n", inet_ntoa(sock_addr3.sin_addr));
  return 0;
}

int print_addr(struct sockaddr_in *address) {
  int port;
  char txt[INET_ADDRSTRLEN];
  port = ntohs(address->sin_port);
  inet_ntop(AF_INET, &(((struct sockaddr_in *) address) -> sin_addr), txt, sizeof(struct sockaddr_in));
  printf("ip: %s, port: %d \n", txt, address->sin_port);
  return 0;
}

호스트 이름과 IP 주소

• 실제로 우리가 작성하는 프로그램은 IP 주소 문자열보다 호스트 이름을 인자로 받을 확률이 높다.

• 호스트 이름 문자열을 IP 주소로 변환하는 과정은 단순 변환이 아니다. 네임 서버에 해당 내용을 조회하고 그 결과값을 알려주는 과정이 포함된다.

#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
struct hosten *gethostbyname(const char *name);

• 호스트 이름을 네임서버에 조회하여 성공하면 네임 서버는 여러 가지 정보를 제공한다. 이 정보를 저장하기 위해서는 hostent 라는 구조체가 사용된다.

struct hostent {
  char *h_name; // 호스트의 공식 이름
  char **h_aliases; // 가명 리스트 (마지막 인자는 NULL)
  int h_addrtype; // 호스트 주소 타입 (IPv4, IPv6)
  int h_length; // 주소의 길이
  char **h_addr_list; // 주소 리스트 (마지막 인자는 NULL)
}
#define h_addr h_addr_list[0]; // 주소 중 첫 번째 엔트리

• 여러가지 정보 중에 우리가 관심 있는 것은 IP 주소이다. IP 주소는 gethostbyname 하뭇의 실행 결과 얻을 수 있는 hostent 구조체의 멤버 변수 중에서 주소 리스트인 h_addr_list를 통해서 얻어올 수 있다.

호스트 이름으로 IP 주소를 조회하는 예제

#include <stdio.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

void err_proc(const char *);

int main(int argc, char *argv[]) {
  struct hostent *ent;
  struct in_addr **res;
  int i = 0;

  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "usage: %s <hostname> \n", argv[0]);
    return -1;
  }

  ent = gethostbyname(argv[1]);
  if (ent == NULL) err_proc("gethostbyname");

  res = (struct in_addr **) ent->h_addr_list;
  printf("hostname: %s \n", ent->h_name);
  while(res[i] != NULL) {
    printf("%s", inet_ntoa(*res[i]));
    i++;
  }
  printf("\n");
}

void err_proc(const char *str) {
  fprintf(stderr, "%s: %s\n", str, strerror(errno));
  exit(errno);
}

• 예제 프로그램은 프로그램 실행시에 호스트 이름을 입력 인자로 받는다.

• 프로그램 실행 시 입력받은 호스트 이름 문자열을 이용하여 gethostbyname 함수를 실행한다.

참고 문헌

• 네트워크 프로그래밍