2024.12.02

FT_IRC

📌 Overview

42Seoul C++98 기반 IRC 서버 구현

• ft_irc는 IRC(Internet Relay Chat) 프로토콜을 직접 구현하는 프로젝트입니다.
• 소켓 프로그래밍과 네트워크 프로토콜의 기본 구조를 유지하면서, 클라이언트 생명주기와 채널 상태 관리 로직을 더 안전하게 정리하는 것을 목표로 합니다.

• 주요 업무
  • poll() 기반 non-blocking IRC 서버 이벤트 루프 구현 및 리팩토링
  • 클라이언트 접속, 등록, 종료 생명주기 관리
  • read/write, send buffer, 비정상 disconnect 대응
  • Python 기반 통합 테스트

🧩 Core features

• 클라이언트 등록: PASS, NICK, USER 명령을 통해 IRC 클라이언트 등록 상태 관리
• 채널 참여 및 메시징: JOIN, PART, PRIVMSG 기반 채널 입장, 퇴장, 브로드캐스트 처리
• 운영자 기능: KICK, INVITE, TOPIC, MODE 명령으로 채널 운영 권한 제어
• 채널 모드 관리: +i, +t, +k, +o, +l 모드 지원
• 연결 안정성 처리: non-blocking socket, partial packet buffering, send buffer, timeout 기반 클라이언트 정리

🏗️ System Architecture

• ircserv는 단일 스레드 이벤트 루프 구조
• 서버 socket과 모든 클라이언트 socket을 하나의 poll() 루프에서 감시
• 읽기 이벤트가 발생하면 IRC 메시지를 파싱한 뒤 Cmd 계층으로 dispatch
• 서버 상태는 Client, Channel, nickname map을 중심으로 메모리에서 관리

🚨 Key Decisions & Troubleshooting

클라이언트 삭제 지연 처리 — 반복자 무효화와 use-after-free 방지

• 문제
  • broadcastMsg()가 _clients 또는 channel map을 순회하는 중 castMsg()를 호출
  • 죽은 socket으로 전송하다가 EPIPE, ECONNRESET, ENOTCONN 등이 발생하면, 기존 구조에서는 순회 중인 map에서 client를 즉시 erase/delete할 수 있었음
  • 이 경우 반복자 무효화와 use-after-free가 발생할 수 있어 비결정적인 메모리 오류로 이어질 위험이 있었음
• 원인
  • QUIT, ping timeout, write error, POLLERR/POLLHUP, broadcast 실패 등 클라이언트 삭제 경로가 여러 곳에 분산됨
  • markClientForRemoval()이라는 이름과 달리 실제로는 즉시 teardown까지 수행하던 경로가 있어, 마킹과 삭제의 책임이 섞여 있었음
• 해결
  • std::set<int> _toRemove를 도입해 모든 삭제 경로가 client를 즉시 삭제하지 않고 fd만 표시하도록 변경
  • markClientForRemoval(fd)는 마킹 전용, removeClientFromServer(client)는 실제 teardown 전용으로 역할 분리
  • 실제 정리는 cleanupMarkedClients()에서 poll loop 순회가 끝난 뒤 한 번만 수행
  • channel 퇴장, nickname map 삭제, _clients erase, delete client, _fds 압축을 단일 cleanup 지점으로 통합
  • acceptClient()의 revents = 0 초기화, POLLERR/POLLHUP/POLLNVAL 분기도 함께 추가
• 검증
  • make re, make test 통과
  • 다중 클라이언트가 채널에 참여한 뒤 일부가 비정상 종료되고, 남은 클라이언트가 브로드캐스트하는 상황에서 메모리 오류 없이 서버 생존 확인

테스트 안전망 구축 — 리팩토링 회귀 방지

• 상황
  • IRC 서버는 실제 socket 연결, 명령어 순서, 서버 응답, 연결 종료 흐름을 함께 검증해야 함
  • 클라이언트 생명주기와 채널 운영자 상태는 수동 테스트만으로 회귀를 잡기 어려웠음
• 결정
  • test/run_all.py를 추가해 test/test_*.py 파일을 자동 수집하고 순차 실행
  • make test에서 서버 실행 후 Python 통합 테스트를 수행하도록 구성
  • 생명주기 작업 검증을 위해 make asan 타깃 추가
• 검증 범위
  • 등록 흐름과 USER 검증
  • 기본 IRC 명령 처리
  • 운영자 MODE +o/-o, NICK, KICK 흐름
  • 비정상 disconnect 이후 서버 생존 여부
• 결과
  • 문서 기준 make test 4/4 통과
  • ASan/UBSan 빌드로 메모리 오류 여부를 함께 확인할 수 있는 안전망 확보

🔗 Link

• GitHub Repo »