C++ 게임 서버에서 JSON-RPC 프로토콜로 클라이언트와 통신하기

JSON-RPC는 JSON(JavaScript Object Notation)을 기반으로 한 경량 원격 프로시저 호출(RPC) 프로토콜입니다. 이 프로토콜을 사용하면 클라이언트와 서버 간의 통신을 효율적으로 처리할 수 있으며, RESTful API보다 단순한 구조로 요청과 응답을 주고받을 수 있습니다.

C++ 기반의 게임 서버에서 JSON-RPC를 활용하면 클라이언트와의 상호작용을 더욱 원활하게 처리할 수 있습니다. 특히, JSON의 경량성 덕분에 네트워크 트래픽을 최소화하면서도 명확한 데이터 구조를 유지할 수 있습니다. 또한, JSON-RPC는 요청과 응답을 비동기적으로 처리할 수 있어 대규모 트래픽이 발생하는 게임 서버 환경에서도 유용하게 활용될 수 있습니다.

본 기사에서는 C++에서 JSON-RPC를 활용하여 클라이언트와 통신하는 방법을 소개하고, 서버 및 클라이언트 구현 과정, 예외 처리, 보안 고려 사항, 성능 최적화 기법까지 단계별로 설명합니다. 이를 통해 JSON-RPC를 활용한 효율적인 게임 서버 구축 방법을 익힐 수 있습니다.

목차
  1. JSON-RPC 개요 및 특징
    1. JSON-RPC의 기본 개념
    2. JSON-RPC 메시지 구조
    3. JSON-RPC의 장점과 단점
  2. JSON-RPC를 활용한 클라이언트-서버 통신 모델
    1. JSON-RPC의 요청-응답 패턴
    2. JSON-RPC 통신 흐름 예제
    3. 비동기 요청과 배치 요청
    4. JSON-RPC의 클라이언트-서버 통신 방식 정리
  3. C++에서 JSON-RPC 서버 구현하기
    1. JSON-RPC 서버 구축을 위한 라이브러리
    2. JSON-RPC 서버 기본 구현
    3. 1. JSON-RPC 서버 코드 작성
    4. 2. 코드 설명
    5. 3. JSON-RPC 서버 실행 및 테스트
    6. JSON-RPC 서버 확장
    7. 정리
  4. C++에서 JSON-RPC 클라이언트 구현하기
    1. 1. JSON-RPC 클라이언트 구축을 위한 환경 설정
    2. 2. JSON-RPC 클라이언트 코드 구현
    3. 3. 코드 설명
    4. 4. JSON-RPC 클라이언트 실행 및 테스트
    5. 5. 배치 요청 (Batch Request) 구현
    6. 6. 비동기 요청 처리
    7. 7. 정리
  5. JSON-RPC 메시지 처리 및 예외 처리
    1. 1. JSON-RPC 요청 및 응답 구조
    2. 2. JSON-RPC 서버의 예외 처리 구현
    3. 3. JSON-RPC 클라이언트의 예외 처리
    4. 4. JSON-RPC 오류 코드 및 의미
    5. 5. JSON-RPC의 예외 처리 정리
  6. 비동기 JSON-RPC 서버 구현
    1. 1. 비동기 JSON-RPC 서버가 필요한 이유
    2. 2. C++에서 멀티스레딩을 활용한 비동기 JSON-RPC 서버
    3. 3. 코드 설명
    4. 4. 멀티스레드(Thread Pool)를 활용한 JSON-RPC 서버
    5. 5. 비동기 JSON-RPC 서버의 성능 최적화
    6. 6. 정리
  7. JSON-RPC 보안 고려 사항
    1. 1. JSON-RPC 보안 위협
    2. 2. 인증 및 권한 관리
    3. 1) API 키 인증
    4. 2) JWT(JSON Web Token) 인증
    5. 3. 데이터 암호화 및 무결성 보장
    6. 1) HTTPS 적용
    7. 2) 요청 무결성 검증 (HMAC)
    8. 4. JSON-RPC 요청 제한 (Rate Limiting)
    9. 5. 정리
  8. JSON-RPC 최적화 및 성능 튜닝
    1. 1. JSON-RPC 요청 처리 성능 최적화
    2. 1) 비동기 요청 처리 (Asynchronous Handling)
    3. 2) 배치 요청 (Batch Request) 활용
    4. 2. JSON-RPC 서버 성능 향상 기법
    5. 1) 멀티스레딩 (Multi-threading)
    6. 2) 네트워크 I/O 최적화
    7. 3. 데이터 처리 최적화
    8. 1) JSON 파싱 속도 향상
    9. 2) 데이터 캐싱 적용
    10. 4. JSON-RPC 로깅 및 모니터링
    11. 5. JSON-RPC 성능 최적화 요약
  9. 요약
    1. 주요 내용 정리
    2. 결론

JSON-RPC 개요 및 특징

JSON-RPC는 JSON(JavaScript Object Notation) 형식을 기반으로 하는 경량 원격 프로시저 호출(RPC) 프로토콜입니다. 클라이언트가 서버에 원격 함수 호출을 요청하면, 서버는 해당 요청을 처리한 후 JSON 형식의 응답을 반환하는 방식으로 동작합니다.

JSON-RPC의 기본 개념

JSON-RPC는 매우 단순한 프로토콜로, 기본적으로 다음과 같은 특징을 갖습니다.

  • JSON 기반: 요청과 응답 모두 JSON 형식으로 표현되므로 사람이 쉽게 읽고 이해할 수 있습니다.
  • 비상태(Stateless) 프로토콜: 각 요청은 독립적으로 처리되며, 별도의 세션 관리가 필요하지 않습니다.
  • 메서드 호출 방식: 클라이언트는 원격 서버의 특정 메서드를 호출하며, 서버는 해당 요청을 처리한 후 결과를 반환합니다.
  • 비동기 처리 지원: 요청을 순차적으로 처리할 필요 없이, 여러 요청을 동시에 보낼 수 있으며 응답도 개별적으로 처리할 수 있습니다.
  • 배치 요청(Batch Request) 가능: 여러 개의 요청을 하나의 JSON 배열로 묶어서 서버에 전송할 수 있습니다.

JSON-RPC 메시지 구조

JSON-RPC 메시지는 크게 요청(request)과 응답(response)으로 구성됩니다.

요청(Request) 예제

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}
  • "jsonrpc": "2.0" → JSON-RPC 버전(현재 2.0이 최신)
  • "method": "getPlayerInfo" → 호출할 서버 측 메서드 이름
  • "params": { "playerId": 12345 } → 메서드에 전달할 인자
  • "id": 1 → 응답을 구별하기 위한 요청 ID

응답(Response) 예제

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "result": {
    "name": "PlayerOne",
    "level": 42,
    "score": 98765
  },
  "id": 1
}
  • "result" → 요청한 메서드의 실행 결과
  • "id": 1 → 요청과 응답을 매칭하는 ID

만약 요청 처리 중 오류가 발생하면 "result" 대신 "error" 필드가 포함됩니다.

오류 응답(Error Response) 예제

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "error": {
    "code": -32601,
    "message": "Method not found"
  },
  "id": 1
}
  • "error.code" → 오류 코드(예: -32601은 “메서드 없음” 오류)
  • "error.message" → 오류 설명

JSON-RPC의 장점과 단점

장점

  • 단순하고 가벼운 프로토콜로, 빠르게 구현할 수 있음
  • RESTful API보다 데이터 오버헤드가 적고, 직관적인 호출 방식 제공
  • 언어 독립적이며, 다양한 프로그래밍 언어에서 지원됨
  • 배치 요청과 비동기 요청을 지원하여 성능 최적화 가능

단점

  • REST API에 비해 URL 기반 접근이 불가능하고, 호출하는 메서드명을 직접 전달해야 함
  • 인증 및 보안 기능이 기본적으로 포함되어 있지 않아 별도로 구현해야 함

JSON-RPC는 이러한 특징 덕분에 게임 서버와 같은 실시간 통신이 필요한 환경에서 널리 사용됩니다. 다음 섹션에서는 C++ 기반 서버에서 JSON-RPC를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.

JSON-RPC를 활용한 클라이언트-서버 통신 모델

JSON-RPC는 클라이언트와 서버 간의 원격 프로시저 호출을 가능하게 하며, 간결한 데이터 구조와 효율적인 요청-응답 처리를 제공합니다. 특히, 게임 서버에서는 클라이언트와의 빠른 데이터 교환이 필수적이므로 JSON-RPC를 사용하면 효과적인 비동기 처리가 가능합니다.

JSON-RPC의 요청-응답 패턴

JSON-RPC에서 클라이언트와 서버 간의 통신은 기본적으로 다음과 같은 패턴으로 동작합니다.

  1. 클라이언트가 JSON-RPC 요청을 생성하여 서버로 전송
  2. 서버가 요청을 처리하고, 결과를 포함한 응답을 반환
  3. 클라이언트가 응답을 수신하고, 결과를 활용

이 과정에서 클라이언트는 여러 개의 요청을 한꺼번에 전송하는 배치 요청(batch request)을 사용할 수도 있으며, 응답을 기다리지 않고 다른 요청을 보낼 수 있는 비동기 처리도 가능합니다.

JSON-RPC 통신 흐름 예제

다음은 JSON-RPC를 활용한 클라이언트-서버 통신 흐름을 보여주는 예제입니다.

1. 클라이언트가 서버에 요청을 보냄

클라이언트가 특정 플레이어 정보를 요청한다고 가정하면, 다음과 같은 JSON 메시지를 서버로 전송합니다.

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}

2. 서버가 요청을 처리하고 응답을 반환

서버는 getPlayerInfo 메서드를 실행하고, 해당 플레이어의 정보를 클라이언트에 반환합니다.

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "result": {
    "name": "PlayerOne",
    "level": 42,
    "score": 98765
  },
  "id": 1
}

3. 클라이언트가 응답을 수신하고 데이터 활용

클라이언트는 서버로부터 받은 데이터를 파싱하여, UI 업데이트나 게임 로직에 활용할 수 있습니다.

비동기 요청과 배치 요청

JSON-RPC는 비동기 처리를 지원하며, 여러 요청을 동시에 전송하는 배치 요청 기능도 제공합니다.

배치 요청 예제
클라이언트가 동시에 두 개의 요청을 보낼 수 있습니다.

[
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "method": "getPlayerInfo",
    "params": { "playerId": 12345 },
    "id": 1
  },
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "method": "getLeaderboard",
    "params": { "gameMode": "ranked" },
    "id": 2
  }
]

서버는 요청을 개별적으로 처리한 후, 두 개의 응답을 반환합니다.

[
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "result": {
      "name": "PlayerOne",
      "level": 42,
      "score": 98765
    },
    "id": 1
  },
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "result": [
      { "name": "PlayerTwo", "score": 120000 },
      { "name": "PlayerOne", "score": 98765 }
    ],
    "id": 2
  }
]

JSON-RPC의 클라이언트-서버 통신 방식 정리

방식설명
동기 요청클라이언트가 요청을 보내고 응답을 받을 때까지 대기
비동기 요청클라이언트가 요청을 보내고 즉시 다른 작업 수행 가능
배치 요청여러 개의 요청을 하나의 JSON 배열로 묶어 처리

이제 다음 섹션에서는 실제 C++에서 JSON-RPC 서버를 구현하는 방법을 알아보겠습니다.

C++에서 JSON-RPC 서버 구현하기

C++에서 JSON-RPC 서버를 구현하려면 JSON을 처리하는 라이브러리와 네트워크 통신을 담당할 HTTP 또는 WebSocket 서버가 필요합니다. 본 섹션에서는 JSON-RPC 라이브러리를 사용하여 기본적인 JSON-RPC 서버를 구축하는 방법을 설명합니다.

JSON-RPC 서버 구축을 위한 라이브러리

C++에서 JSON-RPC 서버를 구축하기 위해 다음과 같은 라이브러리를 사용할 수 있습니다.

  1. json-rpc-cpp
  • JSON-RPC 2.0을 지원하는 C++ 라이브러리
  • HTTP, WebSocket, TCP 소켓을 통한 통신 지원
  • 클라이언트와 서버 모두 구현 가능
  1. Boost.Beast + nlohmann/json
  • Boost.Beast를 이용한 HTTP 서버
  • nlohmann/json을 활용한 JSON 처리
  1. Crow (경량 C++ 웹 프레임워크)
  • Express.js와 유사한 API 제공
  • JSON-RPC 구현 가능

본 예제에서는 json-rpc-cpp 라이브러리를 사용하여 JSON-RPC 서버를 구현합니다.

JSON-RPC 서버 기본 구현

우선, json-rpc-cpp 라이브러리를 설치해야 합니다.

Ubuntu 설치 명령어:

sudo apt install libjsonrpccpp-dev

1. JSON-RPC 서버 코드 작성

다음은 C++에서 JSON-RPC 서버를 구축하는 기본 코드입니다.

#include <jsonrpccpp/server/connectors/httpserver.h>
#include <jsonrpccpp/server.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;

// JSON-RPC 서버 클래스 정의
class GameServer : public AbstractServer<GameServer> {
public:
    GameServer(HttpServer &server) : AbstractServer<GameServer>(server) {
        this->bindAndAddMethod(Procedure("getPlayerInfo", PARAMS_BY_NAME, "playerId", Json::integerValue, NULL), &GameServer::getPlayerInfo);
    }

    void getPlayerInfo(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
        int playerId = request["playerId"].asInt();
        cout << "Received request for Player ID: " << playerId << endl;

        // 가상의 플레이어 정보 반환
        response["name"] = "PlayerOne";
        response["level"] = 42;
        response["score"] = 98765;
    }
};

int main() {
    HttpServer server(8080);  // 8080 포트에서 HTTP 서버 실행
    GameServer gameServer(server);

    cout << "JSON-RPC 서버 실행 중..." << endl;
    gameServer.StartListening();

    // 서버를 종료하려면 Enter 키 입력
    getchar();
    gameServer.StopListening();
    return 0;
}

2. 코드 설명

  • HttpServer server(8080); → HTTP 서버를 8080 포트에서 실행
  • bindAndAddMethodgetPlayerInfo 메서드를 JSON-RPC 엔드포인트로 등록
  • getPlayerInfo → 클라이언트가 특정 playerId를 요청하면 해당 정보를 반환
  • gameServer.StartListening(); → JSON-RPC 서버 시작
  • 클라이언트 요청을 처리한 후 응답 반환

3. JSON-RPC 서버 실행 및 테스트

코드를 빌드한 후 실행하면 JSON-RPC 서버가 8080 포트에서 실행됩니다.

실행 후, 터미널에서 curl 명령어를 사용하여 서버가 정상적으로 응답하는지 테스트할 수 있습니다.

curl -X POST http://localhost:8080 -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}'

서버 응답 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "result": {
    "name": "PlayerOne",
    "level": 42,
    "score": 98765
  },
  "id": 1
}

JSON-RPC 서버 확장

위의 기본 서버 구현을 확장하여 추가 기능을 추가할 수 있습니다. 예를 들어, 게임 서버에서 다음과 같은 추가 메서드를 구현할 수 있습니다.

  1. 랭킹 조회 (getLeaderboard)
  2. 아이템 구매 (purchaseItem)
  3. 게임 매치메이킹 (matchmaking)

다음 코드에서는 랭킹 조회 기능을 추가하는 예제입니다.

this->bindAndAddMethod(Procedure("getLeaderboard", PARAMS_BY_NAME, NULL), &GameServer::getLeaderboard);

void getLeaderboard(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
    Json::Value players(Json::arrayValue);

    Json::Value player1;
    player1["name"] = "PlayerOne";
    player1["score"] = 98765;

    Json::Value player2;
    player2["name"] = "PlayerTwo";
    player2["score"] = 120000;

    players.append(player2);
    players.append(player1);

    response["leaderboard"] = players;
}

이제 클라이언트가 getLeaderboard 요청을 보낼 수 있으며, 랭킹 정보를 JSON 응답으로 받을 수 있습니다.

정리

  • C++에서 JSON-RPC 서버를 구현하려면 json-rpc-cpp 같은 라이브러리를 사용하면 편리합니다.
  • 요청 메서드를 bindAndAddMethod로 등록하고, JSON 응답을 반환하는 구조입니다.
  • 테스트 시 curl을 사용하여 JSON-RPC 요청을 보낼 수 있으며, 서버에서 응답을 확인할 수 있습니다.

다음 섹션에서는 C++에서 JSON-RPC 클라이언트를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.

C++에서 JSON-RPC 클라이언트 구현하기

C++에서 JSON-RPC 클라이언트를 구현하면 서버에 JSON-RPC 요청을 보내고 응답을 받을 수 있습니다. 클라이언트는 HTTP, WebSocket, TCP를 통해 서버와 통신하며, 이를 위해 JSON-RPC 라이브러리와 HTTP 요청 처리를 위한 라이브러리를 활용합니다.

본 섹션에서는 json-rpc-cpp 라이브러리를 사용하여 JSON-RPC 클라이언트를 구현하는 방법을 설명합니다.


1. JSON-RPC 클라이언트 구축을 위한 환경 설정

json-rpc-cpp 라이브러리를 설치해야 합니다.

Ubuntu 설치 명령어:

sudo apt install libjsonrpccpp-dev

Windows 사용자의 경우, vcpkg를 통해 설치할 수 있습니다.

vcpkg install json-rpc-cpp

2. JSON-RPC 클라이언트 코드 구현

다음 코드는 C++에서 JSON-RPC 클라이언트를 구현하는 예제입니다.

#include <jsonrpccpp/client/connectors/httpclient.h>
#include <jsonrpccpp/client.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;

int main() {
    // JSON-RPC 서버 주소 지정
    HttpClient httpClient("http://localhost:8080");
    Client client(httpClient, jsonrpc::JSONRPC_CLIENT_V2);

    try {
        // getPlayerInfo 요청 생성
        Json::Value params;
        params["playerId"] = 12345;

        // 서버로 요청을 전송하고 응답을 받음
        Json::Value response = client.CallMethod("getPlayerInfo", params);

        // 응답 출력
        cout << "Player Name: " << response["name"].asString() << endl;
        cout << "Level: " << response["level"].asInt() << endl;
        cout << "Score: " << response["score"].asInt() << endl;
    } catch (const JsonRpcException &e) {
        cerr << "JSON-RPC 오류 발생: " << e.GetMessage() << endl;
    }

    return 0;
}

3. 코드 설명

  • HttpClient httpClient("http://localhost:8080");
  • 서버 주소(localhost:8080)를 설정하여 JSON-RPC 요청을 보낼 준비를 합니다.
  • Client client(httpClient, jsonrpc::JSONRPC_CLIENT_V2);
  • JSON-RPC 클라이언트 객체를 생성합니다.
  • Json::Value params;
  • 요청을 위한 파라미터를 설정합니다. 여기서는 "playerId": 12345를 요청합니다.
  • Json::Value response = client.CallMethod("getPlayerInfo", params);
  • getPlayerInfo 메서드를 호출하고, 결과를 JSON 형식으로 반환받습니다.
  • 예외 처리 (catch)
  • 요청 처리 중 오류가 발생하면 JsonRpcException을 통해 오류 메시지를 출력합니다.

4. JSON-RPC 클라이언트 실행 및 테스트

클라이언트를 실행하면 서버에 getPlayerInfo 요청을 보내고 응답을 출력합니다.

서버 응답 예제:

Player Name: PlayerOne
Level: 42
Score: 98765

테스트 시, 서버가 실행 중인지 확인하세요.
서버(C++ JSON-RPC 서버)가 8080 포트에서 실행 중이어야 정상적으로 응답을 받을 수 있습니다.


5. 배치 요청 (Batch Request) 구현

JSON-RPC는 여러 요청을 하나의 JSON 배열로 묶어 전송하는 배치 요청(Batch Request) 기능을 지원합니다.
배치 요청을 통해 성능을 향상시키고 서버의 응답을 최적화할 수 있습니다.

try {
    Json::Value batchRequests(Json::arrayValue);

    Json::Value request1;
    request1["jsonrpc"] = "2.0";
    request1["method"] = "getPlayerInfo";
    request1["params"]["playerId"] = 12345;
    request1["id"] = 1;
    batchRequests.append(request1);

    Json::Value request2;
    request2["jsonrpc"] = "2.0";
    request2["method"] = "getLeaderboard";
    request2["id"] = 2;
    batchRequests.append(request2);

    Json::Value response = client.CallMethod("batch", batchRequests);

    cout << "Batch Response: " << response.toStyledString() << endl;

} catch (const JsonRpcException &e) {
    cerr << "JSON-RPC 오류 발생: " << e.GetMessage() << endl;
}

6. 비동기 요청 처리

JSON-RPC는 비동기 요청을 지원하며, 이를 통해 응답을 기다리지 않고 다른 작업을 수행할 수 있습니다.
비동기 요청을 사용하면 성능이 향상되며, 특히 네트워크 응답 시간이 중요한 게임 서버에서는 필수적인 기능입니다.

비동기 요청을 구현하려면 멀티스레딩을 활용할 수 있습니다.

#include <thread>

void asyncRequest(HttpClient &httpClient) {
    Client client(httpClient, jsonrpc::JSONRPC_CLIENT_V2);

    Json::Value params;
    params["playerId"] = 12345;

    try {
        Json::Value response = client.CallMethod("getPlayerInfo", params);
        cout << "[Async] Player Name: " << response["name"].asString() << endl;
    } catch (const JsonRpcException &e) {
        cerr << "[Async] 오류 발생: " << e.GetMessage() << endl;
    }
}

int main() {
    HttpClient httpClient("http://localhost:8080");

    // 별도 스레드에서 JSON-RPC 요청 실행
    thread asyncThread(asyncRequest, ref(httpClient));

    // 메인 스레드에서 다른 작업 수행
    cout << "메인 스레드는 다른 작업을 수행 중..." << endl;

    asyncThread.join();  // 비동기 스레드 종료 대기
    return 0;
}

비동기 요청 코드 설명

  • std::thread를 사용하여 별도 스레드에서 JSON-RPC 요청을 실행
  • 메인 스레드는 JSON-RPC 요청과 무관한 작업 수행 가능
  • 비동기 요청을 처리한 후 join()을 호출하여 스레드 종료 대기

7. 정리

C++에서 JSON-RPC 클라이언트를 구현하는 방법을 배웠습니다.
기본적인 요청-응답 패턴을 구현하는 방법을 익혔습니다.
배치 요청(Batch Request) 및 비동기 요청(Async Request) 처리 방법을 학습했습니다.

이제 다음 섹션에서는 JSON-RPC 메시지 처리 및 예외 처리 기법을 살펴보겠습니다.

JSON-RPC 메시지 처리 및 예외 처리

JSON-RPC를 사용하면 클라이언트와 서버 간의 원격 프로시저 호출을 간편하게 수행할 수 있지만, 예상치 못한 오류가 발생할 수 있습니다. 본 섹션에서는 JSON-RPC 메시지의 처리 과정과 예외 처리 기법을 설명합니다.


1. JSON-RPC 요청 및 응답 구조

JSON-RPC 메시지는 표준화된 형식을 따릅니다. 클라이언트가 요청을 보내고, 서버는 요청을 처리한 후 응답을 반환합니다.

요청(Request) 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}
  • "jsonrpc": "2.0" → JSON-RPC 버전
  • "method": "getPlayerInfo" → 호출할 서버 측 메서드
  • "params" → 요청에 필요한 인자
  • "id" → 요청과 응답을 매칭하기 위한 고유 ID

응답(Response) 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "result": {
    "name": "PlayerOne",
    "level": 42,
    "score": 98765
  },
  "id": 1
}
  • "result" → 요청한 메서드의 실행 결과

오류 응답(Error Response) 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "error": {
    "code": -32601,
    "message": "Method not found"
  },
  "id": 1
}
  • "error" → 요청 처리 중 발생한 오류 정보

2. JSON-RPC 서버의 예외 처리 구현

C++ 서버에서 예외 처리를 구현하여 예상치 못한 상황에서도 안정적으로 응답할 수 있도록 해야 합니다.

예제: 요청된 메서드가 존재하지 않을 경우 오류 처리

void unknownMethod(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
    throw JsonRpcException(-32601, "Method not found");
}

서버가 처리할 수 없는 요청이 들어오면 위와 같은 예외를 발생시켜 JSON-RPC 표준 오류 응답을 반환할 수 있습니다.

C++ JSON-RPC 서버 예외 처리 코드

#include <jsonrpccpp/server/connectors/httpserver.h>
#include <jsonrpccpp/server.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;

class GameServer : public AbstractServer<GameServer> {
public:
    GameServer(HttpServer &server) : AbstractServer<GameServer>(server) {
        this->bindAndAddMethod(Procedure("getPlayerInfo", PARAMS_BY_NAME, "playerId", Json::integerValue, NULL), &GameServer::getPlayerInfo);
    }

    void getPlayerInfo(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
        try {
            if (!request.isMember("playerId")) {
                throw JsonRpcException(-32602, "Invalid params: 'playerId' is required");
            }

            int playerId = request["playerId"].asInt();
            if (playerId <= 0) {
                throw JsonRpcException(-32000, "Invalid player ID");
            }

            // 가상의 플레이어 정보 반환
            response["name"] = "PlayerOne";
            response["level"] = 42;
            response["score"] = 98765;
        } catch (const JsonRpcException &e) {
            throw e;  // JSON-RPC 오류 응답 반환
        } catch (...) {
            throw JsonRpcException(-32603, "Internal server error");
        }
    }
};

int main() {
    HttpServer server(8080);
    GameServer gameServer(server);

    cout << "JSON-RPC 서버 실행 중..." << endl;
    gameServer.StartListening();
    getchar();
    gameServer.StopListening();
    return 0;
}

3. JSON-RPC 클라이언트의 예외 처리

클라이언트에서 서버 요청 시 발생할 수 있는 예외를 처리해야 합니다.

C++ JSON-RPC 클라이언트 예외 처리 코드

#include <jsonrpccpp/client/connectors/httpclient.h>
#include <jsonrpccpp/client.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;

int main() {
    HttpClient httpClient("http://localhost:8080");
    Client client(httpClient, jsonrpc::JSONRPC_CLIENT_V2);

    try {
        Json::Value params;
        params["playerId"] = -1;  // 잘못된 ID

        Json::Value response = client.CallMethod("getPlayerInfo", params);
        cout << "Player Name: " << response["name"].asString() << endl;
    } catch (const JsonRpcException &e) {
        cerr << "JSON-RPC 오류 발생: " << e.GetMessage() << endl;
    } catch (const exception &e) {
        cerr << "일반 예외 발생: " << e.what() << endl;
    } catch (...) {
        cerr << "알 수 없는 오류 발생" << endl;
    }

    return 0;
}

테스트 결과
잘못된 playerId(-1)를 입력했을 경우:

JSON-RPC 오류 발생: Invalid player ID

4. JSON-RPC 오류 코드 및 의미

JSON-RPC 표준 오류 코드는 다음과 같습니다.

오류 코드설명
-32700잘못된 JSON 형식
-32600잘못된 요청 형식
-32601존재하지 않는 메서드 호출
-32602유효하지 않은 매개변수
-32603내부 서버 오류
-32000~32099사용자 정의 서버 오류

예제: 요청 형식 오류

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "error": {
    "code": -32600,
    "message": "Invalid Request"
  },
  "id": null
}

5. JSON-RPC의 예외 처리 정리

서버에서 요청을 검증하고, 잘못된 요청에는 오류 응답을 반환해야 합니다.
클라이언트에서도 JSON-RPC 오류를 적절히 처리하여 프로그램이 예기치 않게 종료되지 않도록 해야 합니다.
JSON-RPC 표준 오류 코드를 활용하면 보다 직관적인 오류 처리가 가능합니다.

다음 섹션에서는 비동기 JSON-RPC 서버 구현에 대해 살펴보겠습니다.

비동기 JSON-RPC 서버 구현

JSON-RPC 서버는 기본적으로 동기 방식으로 요청을 처리하지만, 멀티스레딩과 비동기 처리를 적용하면 높은 부하에서도 성능을 유지할 수 있습니다. 본 섹션에서는 C++ 기반의 비동기 JSON-RPC 서버를 구현하는 방법을 설명합니다.


1. 비동기 JSON-RPC 서버가 필요한 이유

기본적인 JSON-RPC 서버는 요청을 순차적으로 처리하는 동기(Synchronous) 방식입니다. 하지만 다수의 클라이언트가 동시에 요청을 보낼 경우, 서버의 응답 지연이 발생할 수 있습니다.

비동기(Asynchronous) JSON-RPC 서버를 구현하면 다음과 같은 장점이 있습니다.
✅ 다중 클라이언트 요청을 병렬로 처리 가능
✅ 서버 응답 시간이 단축되어 높은 성능 유지
✅ 긴 실행 시간이 필요한 작업(예: 데이터베이스 조회)도 대기 없이 처리 가능

비동기 서버는 주로 멀티스레딩 또는 이벤트 루프를 활용하여 구현됩니다.


2. C++에서 멀티스레딩을 활용한 비동기 JSON-RPC 서버

비동기 처리를 위해 std::threadstd::async를 활용할 수 있습니다.

아래 예제에서는 JSON-RPC 요청을 별도의 스레드에서 처리하는 비동기 서버를 구현합니다.

#include <jsonrpccpp/server/connectors/httpserver.h>
#include <jsonrpccpp/server.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;

class AsyncGameServer : public AbstractServer<AsyncGameServer> {
public:
    AsyncGameServer(HttpServer &server) : AbstractServer<AsyncGameServer>(server) {
        this->bindAndAddMethod(Procedure("getPlayerInfo", PARAMS_BY_NAME, "playerId", Json::integerValue, NULL),
                               &AsyncGameServer::getPlayerInfo);
    }

    void getPlayerInfo(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
        int playerId = request["playerId"].asInt();
        cout << "Received request for Player ID: " << playerId << endl;

        // 비동기 처리를 위해 std::async 사용
        auto futureResult = async(launch::async, [playerId]() {
            Json::Value result;
            this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));  // 2초 동안 지연(데이터베이스 조회 시뮬레이션)
            result["name"] = "PlayerOne";
            result["level"] = 42;
            result["score"] = 98765;
            return result;
        });

        response = futureResult.get();  // 비동기 결과를 받아 응답
    }
};

int main() {
    HttpServer server(8080);
    AsyncGameServer gameServer(server);

    cout << "비동기 JSON-RPC 서버 실행 중..." << endl;
    gameServer.StartListening();
    getchar();  // 엔터 키 입력 시 종료
    gameServer.StopListening();
    return 0;
}

3. 코드 설명

  • std::async를 사용하여 getPlayerInfo 메서드를 비동기 실행
  • this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));
  • 실제 환경에서는 데이터베이스 조회나 네트워크 요청과 같은 작업이 포함될 수 있음
  • 비동기적으로 데이터를 처리하고, futureResult.get()을 사용하여 최종 응답 반환

비동기 JSON-RPC 서버 실행 후 클라이언트 요청 테스트:

curl -X POST http://localhost:8080 -H "Content-Type: application/json" -d '{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}'

결과:
서버가 2초 동안 데이터를 처리한 후 응답을 반환합니다.

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "result": {
    "name": "PlayerOne",
    "level": 42,
    "score": 98765
  },
  "id": 1
}

4. 멀티스레드(Thread Pool)를 활용한 JSON-RPC 서버

대량의 요청을 효율적으로 처리하기 위해 스레드 풀(Thread Pool)을 활용할 수도 있습니다.

Boost.Asio를 활용한 멀티스레드 JSON-RPC 서버 예제:

#include <boost/asio.hpp>
#include <jsonrpccpp/server/connectors/httpserver.h>
#include <jsonrpccpp/server.h>
#include <json/json.h>
#include <iostream>
#include <thread>

using namespace jsonrpc;
using namespace std;
using namespace boost::asio;

class ThreadPoolGameServer : public AbstractServer<ThreadPoolGameServer> {
public:
    ThreadPoolGameServer(HttpServer &server, io_context &ioc)
        : AbstractServer<ThreadPoolGameServer>(server), ioc_(ioc) {
        this->bindAndAddMethod(Procedure("getPlayerInfo", PARAMS_BY_NAME, "playerId", Json::integerValue, NULL),
                               &ThreadPoolGameServer::getPlayerInfo);
    }

    void getPlayerInfo(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
        int playerId = request["playerId"].asInt();
        cout << "Processing request for Player ID: " << playerId << endl;

        // 스레드 풀에서 비동기 처리
        post(ioc_, [this, playerId, &response]() {
            this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));  // 데이터 조회 시뮬레이션
            response["name"] = "PlayerOne";
            response["level"] = 42;
            response["score"] = 98765;
        });
    }

private:
    io_context &ioc_;
};

int main() {
    HttpServer server(8080);
    io_context ioc;
    ThreadPoolGameServer gameServer(server, ioc);

    // 스레드 풀 생성 (4개 스레드 사용)
    vector<thread> threads;
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        threads.emplace_back([&ioc]() { ioc.run(); });
    }

    cout << "멀티스레드 JSON-RPC 서버 실행 중..." << endl;
    gameServer.StartListening();

    getchar();  // 엔터 키 입력 시 종료
    gameServer.StopListening();
    ioc.stop();
    for (auto &t : threads) {
        t.join();
    }

    return 0;
}

5. 비동기 JSON-RPC 서버의 성능 최적화

비동기 JSON-RPC 서버의 성능을 높이려면 다음과 같은 최적화 기법을 적용할 수 있습니다.

스레드 풀(Thread Pool) 활용

  • std::thread를 직접 사용하기보다는, boost::asio::io_context 같은 비동기 프레임워크 활용

비동기 I/O (Asynchronous I/O) 적용

  • 네트워크 요청, 데이터베이스 조회 등을 std::async 또는 std::future를 활용하여 비동기 실행

이벤트 기반(Event-driven) 아키텍처 적용

  • JSON-RPC 요청을 큐에 추가하고, 이벤트 루프에서 처리

Batch Request(배치 요청) 활용

  • 여러 개의 JSON-RPC 요청을 하나의 JSON 배열로 묶어 보내 성능 향상

6. 정리

C++에서 비동기 JSON-RPC 서버를 구현하는 방법을 배웠습니다.
std::async, std::thread, boost::asio 등을 활용하여 성능을 최적화할 수 있습니다.
비동기 처리를 통해 다중 클라이언트 요청을 병렬로 처리하여 서버 응답 속도를 개선할 수 있습니다.

다음 섹션에서는 JSON-RPC 보안 고려 사항을 살펴보겠습니다.

JSON-RPC 보안 고려 사항

JSON-RPC는 원격 프로시저 호출(RPC) 방식으로 클라이언트와 서버 간 데이터를 주고받기 때문에 보안 취약점에 노출될 가능성이 있습니다. 특히, C++ 기반의 게임 서버에서 JSON-RPC를 활용할 경우 인증, 데이터 암호화, 무결성 검증 등을 고려해야 합니다.

본 섹션에서는 JSON-RPC에서 발생할 수 있는 주요 보안 위협과 이를 방지하기 위한 보안 기법을 설명합니다.


1. JSON-RPC 보안 위협

JSON-RPC를 사용하면서 발생할 수 있는 보안 위협은 다음과 같습니다.

보안 위협설명
인증 우회클라이언트가 서버에 허가되지 않은 요청을 보낼 수 있음
데이터 변조중간 공격자가 JSON 메시지를 변조하여 서버에 전달 가능
재전송 공격 (Replay Attack)이전에 유효했던 JSON-RPC 요청을 다시 보낼 수 있음
DoS 공격 (Denial of Service)대량의 JSON-RPC 요청을 보내 서버를 마비시킬 수 있음
데이터 유출JSON-RPC 요청 및 응답이 암호화되지 않으면 중요 데이터가 노출될 수 있음

이러한 보안 위협을 방지하기 위해 JSON-RPC 통신에 보안 계층을 추가해야 합니다.


2. 인증 및 권한 관리

서버는 JSON-RPC 요청을 처리하기 전에 클라이언트가 신뢰할 수 있는 사용자인지 확인해야 합니다.
이를 위해 API 키, JWT(JSON Web Token), OAuth 2.0 등의 인증 방법을 적용할 수 있습니다.

1) API 키 인증

API 키를 JSON-RPC 요청의 params 또는 HTTP 헤더에 포함시켜 서버에서 이를 검증하는 방식입니다.

클라이언트 요청 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": {
    "playerId": 12345,
    "apiKey": "secret_api_key"
  },
  "id": 1
}

서버에서 API 키 검증 코드 (C++ json-rpc-cpp):

void getPlayerInfo(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
    if (!request.isMember("apiKey") || request["apiKey"].asString() != "secret_api_key") {
        throw JsonRpcException(-32001, "Invalid API Key");
    }

    int playerId = request["playerId"].asInt();
    response["name"] = "PlayerOne";
    response["level"] = 42;
    response["score"] = 98765;
}

장점: 간단하고 빠른 인증 방식
단점: API 키가 노출되면 악용될 위험이 있음 → HTTPS 및 제한된 키 사용 권장


2) JWT(JSON Web Token) 인증

JWT는 API 키보다 보안성이 높은 방식으로, 사용자의 로그인 정보를 암호화하여 인증할 수 있습니다.

  1. 클라이언트가 로그인하면 서버에서 JWT 토큰을 생성하여 반환
  2. 이후 모든 JSON-RPC 요청에서 Authorization 헤더에 JWT 포함
  3. 서버는 요청을 처리하기 전에 JWT의 유효성을 검증

JWT 인증 요청 예제:

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": { "playerId": 12345 },
  "id": 1
}

HTTP 요청 헤더:

Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...

장점: 토큰 기반 인증 방식으로 보안성이 뛰어남
단점: 서버에서 토큰을 검증해야 하므로 약간의 오버헤드 발생


3. 데이터 암호화 및 무결성 보장

JSON-RPC는 기본적으로 평문(Plaintext) 전송이므로 데이터가 노출될 위험이 있습니다. 이를 방지하기 위해 TLS/SSL을 적용하여 JSON-RPC 통신을 암호화해야 합니다.

1) HTTPS 적용

기본적으로 JSON-RPC는 HTTP를 사용하지만, 보안 강화를 위해 HTTPS를 활성화해야 합니다.

C++ json-rpc-cpp 서버에서 HTTPS 사용 설정:

#include <jsonrpccpp/server/connectors/httpsserver.h>

HttpsServer httpsServer(8443, "server-cert.pem", "server-key.pem");
GameServer gameServer(httpsServer);
gameServer.StartListening();

장점: 통신 데이터 암호화 가능
단점: HTTPS 적용을 위한 SSL/TLS 인증서 필요


2) 요청 무결성 검증 (HMAC)

HMAC(Hash-based Message Authentication Code)를 사용하면 JSON-RPC 메시지가 변조되지 않았는지 검증할 수 있습니다.

예제: 요청에 HMAC 해시 추가

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "getPlayerInfo",
  "params": {
    "playerId": 12345,
    "hmac": "f2d6c69a36d1dfc24e60e90a348d78b2"
  },
  "id": 1
}

서버에서 요청을 처리하기 전에 HMAC 해시 값을 검증하여 데이터 무결성을 확인합니다.

장점: 메시지가 변조되지 않았는지 검증 가능
단점: 서버와 클라이언트가 동일한 HMAC 키를 공유해야 함


4. JSON-RPC 요청 제한 (Rate Limiting)

DoS(Denial of Service) 공격을 방지하기 위해 요청 속도 제한(Rate Limiting)을 적용해야 합니다.

  • IP별 요청 제한: 동일 IP에서 일정 시간 내 과도한 요청이 발생하면 차단
  • 사용자별 요청 제한: 클라이언트 API 키 또는 JWT 기반으로 초당 요청 수 제한

C++에서 IP별 요청 제한 구현 예제:

#include <map>
#include <chrono>

map<string, int> requestCount;
const int MAX_REQUESTS_PER_MIN = 100;

bool isRateLimited(string ip) {
    auto now = chrono::system_clock::now();
    requestCount[ip]++;

    if (requestCount[ip] > MAX_REQUESTS_PER_MIN) {
        return true;
    }
    return false;
}

장점: 서버 부하 방지 및 DoS 공격 차단 가능
단점: 공격자가 여러 IP를 사용할 경우 완전한 방어는 어려움


5. 정리

JSON-RPC에서 API 키 또는 JWT를 사용하여 인증을 강화해야 합니다.
HTTPS(TLS/SSL) 적용을 통해 데이터 암호화를 수행해야 합니다.
HMAC을 활용하여 데이터 변조를 방지하고 무결성을 보장할 수 있습니다.
Rate Limiting(속도 제한) 기법을 사용하여 DoS 공격을 차단해야 합니다.

이제 다음 섹션에서는 JSON-RPC 최적화 및 성능 튜닝을 살펴보겠습니다.

JSON-RPC 최적화 및 성능 튜닝

JSON-RPC를 활용한 C++ 게임 서버는 고성능과 낮은 지연시간을 요구합니다.
서버의 성능을 극대화하고 최적화하는 방법을 설명합니다.


1. JSON-RPC 요청 처리 성능 최적화

게임 서버에서 JSON-RPC 요청을 빠르게 처리하려면 비동기 I/O, 캐싱, 배치 요청을 활용해야 합니다.

1) 비동기 요청 처리 (Asynchronous Handling)

기본적으로 JSON-RPC 서버는 요청을 동기적으로 처리하지만,
비동기 방식으로 전환하면 높은 동시성을 지원할 수 있습니다.

C++에서 std::async를 활용한 비동기 처리 예제:

#include <future>

void getPlayerInfoAsync(const Json::Value &request, Json::Value &response) {
    auto futureResult = std::async(std::launch::async, [&]() {
        Json::Value result;
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(50)); // 데이터 조회 시뮬레이션
        result["name"] = "PlayerOne";
        result["level"] = 42;
        result["score"] = 98765;
        return result;
    });

    response = futureResult.get();
}

장점: 클라이언트 요청을 병렬로 처리하여 성능 향상
단점: 비동기 처리 시 동기화 이슈 발생 가능


2) 배치 요청 (Batch Request) 활용

JSON-RPC는 배치 요청(Batch Request)을 지원하며,
여러 개의 요청을 하나의 JSON 배열로 묶어 전송할 수 있습니다.

클라이언트 요청 예제 (Batch Request)

[
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "method": "getPlayerInfo",
    "params": { "playerId": 12345 },
    "id": 1
  },
  {
    "jsonrpc": "2.0",
    "method": "getLeaderboard",
    "id": 2
  }
]

장점: 요청 수를 줄여 네트워크 부하 감소
단점: 일부 요청이 실패할 경우 에러 핸들링 필요


2. JSON-RPC 서버 성능 향상 기법

1) 멀티스레딩 (Multi-threading)

단일 스레드 JSON-RPC 서버는 동시 요청 처리에 한계가 있습니다.
멀티스레드를 사용하면 성능을 개선할 수 있습니다.

C++에서 std::thread를 활용한 멀티스레딩 예제:

#include <thread>

void handleRequest(int playerId) {
    cout << "Processing request for Player ID: " << playerId << endl;
    this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));  // 데이터 조회 시뮬레이션
}

int main() {
    vector<thread> threads;
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        threads.emplace_back(handleRequest, 12345 + i);
    }

    for (auto &t : threads) {
        t.join();
    }
    return 0;
}

장점: 다중 클라이언트 요청을 병렬로 처리 가능
단점: 동기화 문제 발생 가능


2) 네트워크 I/O 최적화

JSON-RPC 서버에서 네트워크 병목을 해결하기 위해 비동기 네트워크 처리가 필요합니다.

방법 1: Boost.Asio 비동기 네트워크 사용
방법 2: WebSocket을 활용하여 지속적인 연결 유지

Boost.Asio를 활용한 비동기 서버 예제

#include <boost/asio.hpp>
using namespace boost::asio;

io_service service;
ip::tcp::socket socket(service);

장점: 네트워크 지연을 최소화
단점: 추가 라이브러리 필요


3. 데이터 처리 최적화

1) JSON 파싱 속도 향상

기본적인 JSON 라이브러리는 느릴 수 있습니다.
빠른 JSON 처리를 위해 nlohmann/json 또는 RapidJSON을 사용할 수 있습니다.

nlohmann/json 활용 예제:

#include <nlohmann/json.hpp>
using json = nlohmann::json;

json j = {{"playerId", 12345}, {"level", 42}};
cout << j.dump() << endl;

장점: 속도 최적화된 JSON 처리 가능
단점: 추가 라이브러리 필요


2) 데이터 캐싱 적용

JSON-RPC 요청을 처리할 때 매번 데이터베이스를 조회하면 성능이 저하됩니다.
자주 사용하는 데이터를 캐싱하면 성능이 향상됩니다.

C++에서 unordered_map을 활용한 캐싱 예제

#include <unordered_map>

unordered_map<int, Json::Value> playerCache;

Json::Value getCachedPlayerInfo(int playerId) {
    if (playerCache.find(playerId) != playerCache.end()) {
        return playerCache[playerId];
    }

    // DB 조회 후 캐싱
    Json::Value player;
    player["name"] = "PlayerOne";
    player["level"] = 42;
    player["score"] = 98765;
    playerCache[playerId] = player;

    return player;
}

장점: 데이터베이스 조회 부담 감소
단점: 캐시 만료 정책 필요


4. JSON-RPC 로깅 및 모니터링

서버의 성능을 실시간으로 모니터링하면 오류 감지 및 성능 개선이 가능합니다.

로그 저장 (Logging)

  • 요청 및 응답을 로그 파일에 기록
  • spdlog 또는 Boost.Log 라이브러리 활용

spdlog를 활용한 JSON-RPC 로깅 예제

#include <spdlog/spdlog.h>

spdlog::info("Received JSON-RPC request: {}", request.toStyledString());

성능 모니터링 (Monitoring)

  • Prometheus 또는 Grafana를 활용하여 성능 시각화
  • CPU 사용량, 응답 시간, 요청 수 등을 추적

오류 감지 및 알림

  • 특정 오류 발생 시 Slack 또는 Email 알림 설정

5. JSON-RPC 성능 최적화 요약

최적화 기법설명
비동기 요청 처리std::async 사용하여 요청을 비동기 실행
배치 요청 활용여러 요청을 한 번에 처리하여 성능 개선
멀티스레딩 적용std::thread 또는 Boost.Asio 사용
빠른 JSON 라이브러리nlohmann/json 또는 RapidJSON 활용
데이터 캐싱자주 사용되는 데이터를 unordered_map에 저장
네트워크 I/O 최적화Boost.Asio 및 WebSocket 적용
로깅 및 모니터링spdlogPrometheus로 실시간 성능 분석

이러한 최적화 기법을 적용하면 JSON-RPC 서버의 성능을 대폭 향상시킬 수 있습니다.

다음 섹션에서는 JSON-RPC의 전체 요약을 다루겠습니다.

요약

본 기사에서는 C++ 게임 서버에서 JSON-RPC를 활용한 클라이언트-서버 통신 방법을 설명했습니다. JSON-RPC는 경량 원격 프로시저 호출(RPC) 프로토콜로, 간결한 데이터 구조와 효율적인 요청-응답 처리를 제공합니다.

주요 내용 정리

  1. JSON-RPC 개요 및 특징
  • JSON 형식 기반의 경량 RPC 프로토콜
  • 동기 및 비동기 요청, 배치 요청(Batch Request) 지원
  1. 클라이언트-서버 통신 모델
  • 클라이언트는 JSON 형식으로 요청을 전송하고, 서버는 해당 요청을 처리한 후 JSON 형식의 응답을 반환
  • 비동기 요청 및 배치 요청을 활용하여 성능 최적화 가능
  1. C++에서 JSON-RPC 서버 및 클라이언트 구현
  • json-rpc-cpp 라이브러리를 활용하여 C++ JSON-RPC 서버 구축
  • HTTP 또는 WebSocket을 통한 클라이언트-서버 통신 구현
  1. JSON-RPC 메시지 처리 및 예외 처리
  • 요청 메시지 검증, 예외 처리, 표준 오류 코드(-32600, -32601 등) 활용
  1. 비동기 JSON-RPC 서버 구현
  • std::async, Boost.Asio 등을 활용하여 멀티스레딩 및 비동기 처리 구현
  • 네트워크 I/O 최적화를 통해 대량 요청을 효과적으로 처리
  1. JSON-RPC 보안 고려 사항
  • API 키 또는 JWT(JSON Web Token)를 활용한 인증 방식 적용
  • HTTPS(TLS/SSL) 암호화 및 데이터 무결성 검증(HMAC) 적용
  • 요청 속도 제한(Rate Limiting) 적용하여 DoS 공격 방어
  1. JSON-RPC 최적화 및 성능 튜닝
  • 비동기 요청 처리, 배치 요청 활용, 네트워크 I/O 최적화
  • 데이터 캐싱 적용(unordered_map), 빠른 JSON 파싱(nlohmann/json)
  • 성능 모니터링 및 로깅(spdlog, Prometheus) 활용

결론

JSON-RPC는 C++ 기반 게임 서버에서 가볍고 효율적인 클라이언트-서버 통신을 가능하게 합니다.
최적화 및 보안 기법을 적절히 적용하면 고성능 및 안정적인 JSON-RPC 서버를 구축할 수 있습니다.

C++로 JSON-RPC 서버를 구현하려는 개발자는 본 기사의 가이드를 참고하여, 성능과 보안을 고려한 최적화된 서버를 구축할 수 있습니다.

목차
  1. JSON-RPC 개요 및 특징
    1. JSON-RPC의 기본 개념
    2. JSON-RPC 메시지 구조
    3. JSON-RPC의 장점과 단점
  2. JSON-RPC를 활용한 클라이언트-서버 통신 모델
    1. JSON-RPC의 요청-응답 패턴
    2. JSON-RPC 통신 흐름 예제
    3. 비동기 요청과 배치 요청
    4. JSON-RPC의 클라이언트-서버 통신 방식 정리
  3. C++에서 JSON-RPC 서버 구현하기
    1. JSON-RPC 서버 구축을 위한 라이브러리
    2. JSON-RPC 서버 기본 구현
    3. 1. JSON-RPC 서버 코드 작성
    4. 2. 코드 설명
    5. 3. JSON-RPC 서버 실행 및 테스트
    6. JSON-RPC 서버 확장
    7. 정리
  4. C++에서 JSON-RPC 클라이언트 구현하기
    1. 1. JSON-RPC 클라이언트 구축을 위한 환경 설정
    2. 2. JSON-RPC 클라이언트 코드 구현
    3. 3. 코드 설명
    4. 4. JSON-RPC 클라이언트 실행 및 테스트
    5. 5. 배치 요청 (Batch Request) 구현
    6. 6. 비동기 요청 처리
    7. 7. 정리
  5. JSON-RPC 메시지 처리 및 예외 처리
    1. 1. JSON-RPC 요청 및 응답 구조
    2. 2. JSON-RPC 서버의 예외 처리 구현
    3. 3. JSON-RPC 클라이언트의 예외 처리
    4. 4. JSON-RPC 오류 코드 및 의미
    5. 5. JSON-RPC의 예외 처리 정리
  6. 비동기 JSON-RPC 서버 구현
    1. 1. 비동기 JSON-RPC 서버가 필요한 이유
    2. 2. C++에서 멀티스레딩을 활용한 비동기 JSON-RPC 서버
    3. 3. 코드 설명
    4. 4. 멀티스레드(Thread Pool)를 활용한 JSON-RPC 서버
    5. 5. 비동기 JSON-RPC 서버의 성능 최적화
    6. 6. 정리
  7. JSON-RPC 보안 고려 사항
    1. 1. JSON-RPC 보안 위협
    2. 2. 인증 및 권한 관리
    3. 1) API 키 인증
    4. 2) JWT(JSON Web Token) 인증
    5. 3. 데이터 암호화 및 무결성 보장
    6. 1) HTTPS 적용
    7. 2) 요청 무결성 검증 (HMAC)
    8. 4. JSON-RPC 요청 제한 (Rate Limiting)
    9. 5. 정리
  8. JSON-RPC 최적화 및 성능 튜닝
    1. 1. JSON-RPC 요청 처리 성능 최적화
    2. 1) 비동기 요청 처리 (Asynchronous Handling)
    3. 2) 배치 요청 (Batch Request) 활용
    4. 2. JSON-RPC 서버 성능 향상 기법
    5. 1) 멀티스레딩 (Multi-threading)
    6. 2) 네트워크 I/O 최적화
    7. 3. 데이터 처리 최적화
    8. 1) JSON 파싱 속도 향상
    9. 2) 데이터 캐싱 적용
    10. 4. JSON-RPC 로깅 및 모니터링
    11. 5. JSON-RPC 성능 최적화 요약
  9. 요약
    1. 주요 내용 정리
    2. 결론