서버 공부를 위한 단계별 실습 과제

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최근에는 AI 코딩 도구를 쓰는 개발자가 늘었지만, 생성된 코드가 맞는지 판단하려면 결국 기본기가 필요합니다. 수업에서는 직접 짜는 연습을 충분히 한 뒤 AI…

1단계: 에코 서버로 소켓의 흐름을 익힙니다

첫 과제는 클라이언트가 보낸 문자열을 그대로 돌려주는 에코 서버입니다. 서버는 포트를 열고 접속을 기다리다가, 접속이 오면 데이터를 받아 다시 보내 줍니다. 단순하지만 소켓 생성, 바인드, 대기, 접속 수락, 송수신, 종료라는 네트워크 프로그래밍의 기본 흐름이 모두 들어 있습니다. 클라이언트도 직접 만들어서 양쪽 코드를 모두 이해하는 것이 좋습니다.

이 단계에서 꼭 겪어 봐야 할 문제가 있습니다. TCP는 보낸 단위 그대로 도착한다는 보장이 없어서, 짧은 메시지 여러 개가 한 번에 붙어 오거나 긴 메시지가 나뉘어 올 수 있습니다. 일부러 긴 데이터를 여러 번 보내 보면서 이 현상을 직접 확인해 두세요. 이 경험이 3단계의 패킷 설계로 이어집니다.

2단계: 여러 명이 접속하는 채팅 서버

에코 서버는 한 번에 한 명만 상대합니다. 두 번째 과제는 여러 명이 동시에 접속해 한 사람이 보낸 메시지를 모두에게 전달하는 채팅 서버입니다. 처음에는 접속마다 스레드를 하나씩 만드는 방식으로 구현해 보고, 접속자 목록을 여러 스레드가 동시에 건드릴 때 생기는 문제를 경험합니다. 이때 락(잠금)을 걸어 공유 데이터를 보호하는 방법을 배우게 됩니다.

그다음에는 비동기 입출력 방식으로 다시 만들어 봅니다. 윈도우의 IOCP, 리눅스의 epoll처럼 운영체제가 제공하는 방식이나, 사용하는 언어의 비동기 기능을 쓰면 적은 스레드로 많은 접속을 처리할 수 있습니다. 같은 기능을 두 방식으로 만들어 보면 게임 서버가 왜 비동기 구조를 쓰는지 체감할 수 있습니다. 접속이 갑자기 끊겼을 때 목록에서 제대로 지워지는지도 꼭 확인하세요.

3단계: 패킷 구조를 직접 설계합니다

채팅 서버가 동작하면 이제 문자열이 아니라 정해진 형식의 패킷을 주고받게 바꿉니다. 가장 흔한 방식은 패킷 앞부분에 전체 길이와 종류 번호를 담은 헤더를 붙이는 것입니다. 받는 쪽은 헤더를 먼저 읽어 길이만큼 모일 때까지 기다렸다가 처리합니다. 1단계에서 겪은 메시지가 붙거나 나뉘는 문제를 이렇게 해결합니다.

• 로그인 요청과 응답 패킷
• 채팅 메시지 패킷
• 방 입장, 퇴장 알림 패킷
• 캐릭터 이동 패킷

패킷 종류마다 담을 데이터를 정하고, 바이트로 바꾸는 직렬화와 다시 되돌리는 역직렬화를 구현합니다. 직접 짜 보는 경험을 한 뒤에는 프로토콜 버퍼(Protocol Buffers) 같은 직렬화 도구를 써 보며 장단점을 비교해 보세요. 패킷 종류에 따라 처리 함수를 나누는 구조도 이 단계에서 만들어 둡니다.

4단계: 게임 방과 위치 동기화

네 번째 과제는 로비에서 방을 만들고 들어가, 같은 방 사람끼리 캐릭터 위치를 공유하는 것입니다. 클라이언트는 간단한 게임 엔진 화면이나 콘솔 출력으로 만들어도 됩니다. 한 사람이 움직이면 그 정보가 서버를 거쳐 같은 방의 다른 사람에게만 전달되어야 합니다. 방이 여러 개일 때 메시지가 다른 방으로 새지 않는지 확인하세요.

이 단계에서 네트워크 지연 문제를 처음으로 마주합니다. 이동 패킷을 너무 자주 보내면 서버 부담이 커지고, 드물게 보내면 다른 사람 캐릭터가 순간 이동하듯 보입니다. 보내는 간격을 조절하고, 받은 위치 사이를 부드럽게 이어 주는 보간을 넣어 보세요. 또 클라이언트가 보낸 위치를 서버가 그대로 믿으면 조작이 가능하다는 점도 생각해 봐야 합니다. 서버가 이동 속도를 검사하는 간단한 처리를 넣어 보는 것이 좋습니다.

실습을 이어 가기 위한 기록과 도구

서버 실습은 눈에 보이는 결과가 적어서 진행 상황을 놓치기 쉽습니다. 단계마다 무엇을 만들었고 어떤 문제를 어떻게 해결했는지 저장소의 설명 문서에 적어 두세요. 코드는 단계별로 구분해 커밋하면 나중에 구조가 어떻게 바뀌었는지 보여 주기 좋습니다.

패킷이 제대로 오가는지 확인할 때는 와이어샤크(Wireshark) 같은 패킷 분석 도구를 써 보는 것도 도움이 됩니다. 내가 설계한 헤더와 데이터가 실제로 어떤 바이트로 전송되는지 눈으로 보면, 직렬화 과정의 실수를 빠르게 찾을 수 있습니다. 서버와 클라이언트 양쪽에 같은 형식의 로그를 남기면 문제 지점을 좁히기가 훨씬 쉬워집니다.

5단계: 데이터베이스 연동과 부하 테스트

다섯 번째 과제는 계정과 캐릭터 정보를 데이터베이스에 저장하는 것입니다. 로그인할 때 계정을 확인하고, 접속을 끊을 때 마지막 위치를 저장합니다. 데이터베이스 작업은 시간이 걸리기 때문에, 게임 로직을 처리하는 흐름을 막지 않도록 별도로 처리하는 구조를 고민해야 합니다. 비밀번호는 원문 그대로 저장하지 않는다는 기본도 이때 함께 지킵니다.

마지막으로 가짜 클라이언트를 여러 개 띄워 서버에 부하를 주는 테스트 프로그램을 만듭니다. 접속자를 조금씩 늘리면서 응답 시간과 메모리 사용량이 어떻게 변하는지 기록해 보세요. 어느 지점에서 느려지는지 찾고 원인을 고쳐 보는 경험은 포트폴리오에서 가장 설득력 있는 이야기가 됩니다. 서버가 죽었을 때 원인을 찾을 수 있도록 로그를 남기는 습관도 이 단계에서 들입니다.

단계별 과제를 진행하다 구조 설계에서 오래 막힌다면 혼자 고민하는 시간이 길어지기 쉽습니다. 지금 만든 서버 코드와 테스트 결과를 바탕으로 다음 단계를 정하고 싶다면, SBS아카데미게임학원 게임프로그래밍 과정 상담에서 현재 진행 상황을 함께 살펴볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

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