Різниця між сокетом і портом

Невже хтось може пояснити досить чітко різницю між портом і сокетом. Я знаю, що порт працює як двері в мережу для процесу застосувань і що процес застосування використовує сокетне з'єднання з даним номером порту для обробки мережевого зв'язку, але коли у вас є кілька процесів, які слухають один номер порту, я знаходжу важко зрозуміти різницю між сокетом і портом і тим, як вони всі підходять один до одного.

S - серверна програма: скажімо, це сервер HTTP, тому він використовуватиме відомий номер порту для HTTP , який дорівнює 80. Я запускаю його на хості з IP-адресою 10.0.0.4, тому він буде слухати з'єднання на 10.0.0.4:80(тому що саме там кожен очікує, що знайде його).

Всередині S я збираюся створити сокет і прив’язати його до цієї адреси: тепер ОС знає, що з'єднання, що надходять, 10.0.0.4:80повинні бути спрямовані до мого S процесу через цей конкретний сокет.

• вихідний показник netstat, коли сокет пов'язаний:

  $ netstat --tcp -lan
  Active Internet connections (servers and established)
  Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address            State
  tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                  LISTEN
  

  NB. місцева адреса - це всі нулі, оскільки S байдуже, як її клієнти досягають

Після того, як S пов'язаний з цим сокетом, він прийматиме з'єднання - щоразу, коли новий клієнт підключається, acceptповертає новий сокет, характерний для цього клієнта

• netstat вихід після прийому з'єднання:

  $ netstat --tcp -lan
  Active Internet connections (servers and established)
  Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address            State
  tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                  LISTEN
  tcp        0      0 10.0.0.4:80                 10.0.0.5:55715             ESTABLISHED
  

  • 10.0.0.4:80являє S кінець з'єднання і пов'язаний з поверненим сокетомaccept
  • 10.0.0.5:55715є кінцевим з'єднанням клієнта і асоціюється з сокетом, який клієнт передав для з'єднання . Порт клієнта не використовується ні для чого, крім маршрутизації пакетів на цьому TCP-з'єднанні до потрібного процесу: він призначається випадковим чином ядром клієнта з діапазону ефемерних портів.

Тепер S може радісно приймати більше клієнтських з'єднань ... кожен отримає свій власний сокет, кожен сокет буде асоційований з унікальним TCP-з'єднанням, і кожне з'єднання матиме унікальну віддалену адресу. S буде відслідковувати стан клієнта (якщо такий є), асоціюючи його з сокетом.

Отже, приблизно:

• IP-адреса призначена для маршрутизації між хостами в мережі
• порт призначений для маршрутизації до правильного сокета на хості
  • Я ледь не сказав правильний процес , але насправді можливо мати декілька (як правило, дочірніх) процесів, які приймають все в одному сокеті ...
  • однак, кожен раз, коли один із одночасних acceptдзвінків повертається, він робить це лише в одному процесі, розетка кожного вхідного з'єднання є унікальною для одного примірника сервера
• socket - це об'єкт, який процес використовує для розмови з ОС про певне з'єднання, подібно до дескриптора файлу
  • як згадується в коментарях, існує багато інших застосувань для сокетів, які взагалі не використовують порти: наприклад, socketpair створює пару розеток, з'єднаних разом, які взагалі не мають схеми адресації - єдиний спосіб використовувати цю трубу - це процес, який викликав socketpair, будучи дитиною цього процесу і успадковуючи його, або явно передаючи одну з розеток цього процесу

Подумайте про свою машину як про багатоквартирний будинок:

• Порт - номер квартири.

• Розетка - це двері квартири.

• IP-адреса - адреса вулиці будівлі.

Порт є частиною адреси в протоколах TCP та UDP. Він використовується, щоб допомогти ОС визначити, у якій програмі повинні бути отримані дані. ОС має підтримувати порти для підтримки TCP та UDP, оскільки порти є невід'ємною частиною TCP та UDP.

Сокет є частиною інтерфейсу, який ОС представляє додаткам, щоб вони могли надсилати та приймати мережеві дані. Більшість реалізацій сокетів підтримують багато протоколів за межами TCP та UDP, деякі з яких не мають концепції портів. ОС не має підтримувати сокети для підтримки TCP або UDP; він може надавати інший інтерфейс для програм, які можна використовувати. Сокет - це просто один із способів передачі та отримання даних через певний порт.

Комп'ютер має IP-адресу, яка ідентифікує його як окремий об'єкт у мережі. До цього додаємо додаткове число, щоб ми могли розрізняти з'єднання з цим комп’ютером. Це номер порту. На стороні ОС вам потрібні буфери, стан з'єднання тощо. Цей логічний об'єкт - сокет.

Розетка - це шлях зв'язку до порту. Коли ви хочете, щоб ваша програма спілкувалася по мережі, ви надали їй спосіб адресації порту, і це робиться, створивши сокет і приєднавши його до порту. В основному, socket = IP + порти Сокети забезпечують доступ до порту + ip

IP-адреса ідентифікує пристрій, тобто адресу конкретного пристрою, коли ви дійшли до машини, використовуючи IP-порт, зараз визначає, до якого процесу в цій машині потрібно зв’язатися.

Тому для фактичного спілкування вам потрібен і порт + IP, який називається socket.