[Network] Blocking vs Non-Blocking & Sync vs Async 비교 정리

💡 본 문서는 'Blocking vs Non-Blocking'과 'Sync vs Async'에 대해 정리해놓은 글입니다.
network외에도 이 개념은 사용할 때도 있으나, 이 문서의 경우 네트워크 상에서 말하는 개념으로 설명하고 있으니 참고바랍니다.

 

Blocking vs Non-Blocking I/O

다른 주체가 작업할 때 자신의 제어권이 있는지 없는지로 판단할 수 있습니다.

• Blocking I/O
  • System Call이 끝날때까지 프로그램은 대기해야 하고 System Call이 완료가 되면 그때야 Return 합니다. 
  • 다시 말하면, 자신의 작업을 진행하다가 다른 주체의 작업이 시작되면 다른 작업이 끝날 때까지 기다렸다가 자신의 작업을 시작하는 것입니다.
  • 이는 제어권이 다른 작업에 있다고 표현할 수 있습니다.
• Non-Blocking I/O:
  • System Call이 완료되지 않아도 대기하지 않고 Return 해버린다.
  • 다시 말하자면, 다른 주체의 작업에 관련없이 자신의 작업을 하는 것입니다.
  • 이는 제어권이 자신의 작업에 있다고 표현할 수 있습니다.

Sync vs Async

결과를 돌려주었을 때 순서와 결과에 관심을 가지고 판단합니다.

• Sync (Synchronous)
  • System Call이 끝날때까지 기다리고 결과물을 가져온다.
  • 작업을 동시에 수행하거나, 동시에 끝나거나, 끝나는 동시에 시작함을 의미합니다.
• Async (Asynchronous)
  •  System Call이 완료되지 않아도 나중에 완료가 되면 그때 결과물을 가져온다.
  • 시작, 종료가 일치하지 않으며, 작업이 끝나는 동시에 시작을 하지 않음을 의미합니다.

 

조합: Blocking vs Non-Blocking & Sync vs Async

	Blocking I/O	Non-Blocking I/O
Sync	Blocking / Sync	Non-Blocking / Sync
Async	Blocking / Async	Non-Blocking / Async

Blocking / Sync

(Blocking)다른 작업이 시작되는 동안 동작을 하지 않으며, (Sync)결과를 반환하면 바로 처리합니다.

Non-Blocking / Sync

(Non-Blocking)다른 작업이 있어도 자신의 작업을 멈추지 않으며, (Sync)결과를 반환하면 바로 처리합니다. 이때 주기적으로 결과를 물어보고 반환하는 과정을 통해 결과를 반환할 경우 해당 결과를 바로 처리합니다.

Blocking / Async

(Blocking)다른 작업이 시작되는 동안 동작을 하지 않으며, (Async)결과를 바로 처리하지 않아도 됩니다. 하지만 이와 같이 사용하는 경우는 매우 드뭅니다(잘 못 구현했다고 표현하는게 맞을수도 있겠네요). 따라서 Blocking의 경우 대부분 Sync로 구현합니다.

Non-Blocking / Async

(Non-Blocking)다른 작업이 있어도 자신의 작업을 멈추지 않으며, (Async)결과를 반환하면 바로 처리하지 않아도 됩니다. 따라서 자신의 일이 끝나면 이후에 처리합니다.

차이점 비교

Non-Blocking Vs ASynchronous 차이점: System Call이 즉시 Return될 때 데이터의 포함 유무

• Asynchronous은 요청에 처리 완료와 관계없이 응답합니다. 이후 운영체제에서 응답할 준비가 되면 응답합니다.
• Non-Blocking은 요청에 처리할 수 있으면 바로 응답하고 아니면 Error를 반환합니다.

Blocking Vs Synchronous 차이점: Wait Queue 유무

• Blocking은 System Call의 Return을 기다리는 동안 필수로 Wait Queue에 머뭅니다.
• Synchronous은 System Call의 Return을 기다리는 동안 Wait Queue에 머물 수도 아닐 수도 있습니다.

 

마무리

Blocking I/O의 경우,

• Sync: Blocking으로 구현할 때 사용합니다.
• Async: 사용하지 않음.

Non-Blocking I/O의 경우, 

• Sync: Non-Blocking 중 결과를 받았을 때, 바로 처리하는 경우 사용합니다.
• Async: Non-Blocking 중 결과를 받았을 때, 자신의 작업을 처리한 후 결과를 처리할 때 사용합니다.

 

참고

• [10분 테코톡] 🐰 멍토의 Blocking vs Non-Blocking, Sync vs Async: https://www.youtube.com/watch?v=oEIoqGd-Sns
• Synchronous(동기) Vs Asynchronous(비동기): https://nesoy.github.io/articles/2017-01/Synchronized