Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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C# - HttpWebRequest로 localhost 접속 시 2초 이상 지연

이상하군요, ^^; 단순히 아래와 같이 HttpWebRequest를 사용하면,

using System.Diagnostics;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

ThreadPool.QueueUserWorkItem(ServerProc);

while (true)
{
    ClientProc();

    Console.WriteLine("Press any key to send again....");
    Console.ReadLine();
}

void ClientProc()
{
    HttpWebRequest httpWebRequest = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://localhost:18000");

    Stopwatch st = new Stopwatch();
    st.Start();
    try
    {
        using (HttpWebResponse resp = (HttpWebResponse)httpWebRequest.GetResponse())
        {
        }
    }
    catch
    {
    } finally
    {
        st.Stop();
        Console.WriteLine(st.ElapsedMilliseconds);
    }
}

void ServerProc(object? state)
{
    using (Socket sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
    {
        sock.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 18000));
        sock.Listen(5);

        while (true)
        {
            sock.Accept().Close();
        }
    }
}

httpWebRequest.GetResponse 코드에서 2초 정도의 지연이 발생합니다. 그리고 이때, 비주얼 스튜디오에서 F5 디버깅으로 실행하면 다음과 같은 예외가 삼켜진 것을 볼 수 있습니다.

Exception thrown: 'System.Net.Internals.SocketExceptionFactory.ExtendedSocketException' in System.Net.Sockets.dll

예외가 삼켜지지 않도록 설정 후 다시 실행해 보면, 이번엔 Socket.cs의 throw에서,

if (errorCode != SocketError.Success)
{
    UpdateConnectSocketErrorForDisposed(ref errorCode);
    // Update the internal state of this socket according to the error before throwing.
    SocketException socketException = SocketExceptionFactory.CreateSocketException((int)errorCode, endPointSnapshot);
    UpdateStatusAfterSocketError(socketException);
    if (NetEventSource.Log.IsEnabled()) NetEventSource.Error(this, socketException);

    if (SocketsTelemetry.Log.IsEnabled()) SocketsTelemetry.Log.AfterConnect(errorCode);

    throw socketException;
}

다음의 예외가 발생합니다.

System.Net.Internals.SocketExceptionFactory.ExtendedSocketException
  HResult=0x80004005
  Message=No connection could be made because the target machine actively refused it. [::1]:18000
  Source=System.Net.Sockets
  StackTrace:
   at System.Net.Sockets.Socket.DoConnect(EndPoint endPointSnapshot, SocketAddress socketAddress) in /_/src/libraries/System.Net.Sockets/src/System/Net/Sockets/Socket.cs:line 3202

아하... 그러니까 ipv4가 아닌 ipv6 주소로 먼저 접속 시도를 한 것입니다. 이에 관해 검색해 보면 다음의 글이 나옵니다.

HttpWebRequest is extremely slow!
; https://stackoverflow.com/questions/2519655/httpwebrequest-is-extremely-slow

"Frederik Hoeft"의 답변을 보면, ipv6로 먼저 시도하고 500ms씩 네 번의 시도 후 Socket.Connect가 실패해 fallback으로 ipv4로 시도하기 때문이라고 합니다. 사실 이것은 Socket.Connect의 기본 동작과 일치합니다. 가령 여러분들이 Socket.Connect("localhost", port)와 같은 식으로 코딩을 하면, Socket 타입은 사용자가 전달한 "localhost" 문자열을 Dns.GetHostAddresses로 해석한 후 그것이 반환한 IPAddress 배열에 대해 접속을 시도합니다. 즉, 다음과 같이 동작하는 것입니다.

IPAddress[] addresses = Dns.GetHostAddresses("localhost");
// addresses[0] == ::1
// addresses[1] == 127.0.0.1


foreach (IPAddress adrdess in addresses)
{
    using (Socket sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
    {
        sock.Connect(adrdess, 18000);
        Console.WriteLine("Connected");
    }
}

그런데, 재미있는 건 저 코드 그대로 동작시켜보면, 즉 HttpWebRequest가 아닌 Socket 그대로를 사용해 직접 코딩해 보면 이번에는 2초 지연 없이 곧바로 접속이 되는 것을 확인할 수 있습니다. 그 이유는, for 루프 내의 코드에 CanTryAddressFamily로 한 번 더 체크를 하기 때문인데,

// Socket.cs

if (CanTryAddressFamily(address.AddressFamily))
{
    try
    {
        Connect(new IPEndPoint(address, port));
        lastex = null;
        break;
    }
    catch (Exception ex) when (!ExceptionCheck.IsFatal(ex))
    {
        lastex = ExceptionDispatchInfo.Capture(ex);
    }
}

internal bool CanTryAddressFamily(AddressFamily family)
{
    return (family == _addressFamily) || (family == AddressFamily.InterNetwork && IsDualMode);
}

우리가 코딩한 Socket의 경우 "new Socket(AddressFamily.InterNetwork, ...)"라고 명시적인 ipv4 사용을 지정했기 때문에 Dns.GetHostAddresses로 반환한 IP 중에서 ipv4에 해당하는 것으로만 접속을 시도한 것입니다.

아하~~~ 그렇다면 HttpWebRequest의 경우 AddressFamily를 Socket에 지정하지 않았다는 것인데요, 실제로 "private static HttpClient CreateHttpClient(HttpClientParameters parameters, HttpWebRequest? request)" 코드를 보면 Socket 자원을 이렇게 생성하기 때문에,

var socket = new Socket(SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

// IPv6가 지원되는 환경에서 AddressFamily를 지정하지 않으면 기본값으로 InterNetworkV6 사용
public Socket(SocketType socketType, ProtocolType protocolType)
    : this(OSSupportsIPv6 ? AddressFamily.InterNetworkV6 : AddressFamily.InterNetwork, socketType, protocolType)
{
    if (OSSupportsIPv6)
    {
        DualMode = true;
    }
}

InterNetworkV6가 지정돼 Dns.GetHostAddresses가 반환한 "::1" 주소로의 접속도 시도하게 되는 것입니다.

참고로, AddressFamily를 지정하지 않는 Socket 생성자는 .NET 4.5부터 제공하기 때문에, 저 현상은 .NET 4.5 이상의 프레임워크가 설치된 컴퓨터에서만 발생할 수 있습니다.




수수께끼가 풀렸으니 대응 방안은 2가지로 나뉩니다. "Frederik Hoeft"의 답변처럼,

  1. 클라이언트 측에서 "localhost" 대신 명시적으로 IPv4를 사용하도록 "127.0.0.1"을 사용하거나,
  2. 서버 측에서 IPv6 소켓을 제공하거나, 혹은 IPv4/IPv6 모두 지원

첫 번째 방법은 설명이 필요 없겠고, 두 번째 방법의 경우에는 지난 글에서 이미 설명했습니다. ^^

C# - IPv4, IPv6를 모두 지원하는 서버 소켓 생성 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13091




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/5/2022]

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