[networking] 포트와 소켓의 차이점은 무엇입니까?

요약

TCP 소켓은 특정 TCP 연결 또는 수신 상태와 관련하여 IP 주소와 포트로 정의 된 엔드 포인트 인스턴스 입니다.

포트는 서비스 엔드 포인트를 정의 하는 가상화 식별자입니다 (서비스 인스턴스 엔드 포인트 또는 세션 식별자).

TCP 소켓은 연결 이 아니며 특정 연결의 끝점입니다.

로컬 및 원격 엔드 포인트에 의해 연결이 식별 되므로 트래픽이 특정 서비스 인스턴스로 라우팅 될 수 있으므로 서비스 엔드 포인트에 대한 동시 연결이있을 수 있습니다 .

주어진 주소 / 포트 조합에 대해 하나의 리스너 소켓 만있을 수 있습니다 .

박람회

이것은 흥미로운 질문이었습니다. 내가 알고 있다고 생각한 많은 것들을 다시 검토해야했습니다. “소켓”과 같은 이름은 설명이 필요하다고 생각할 것입니다. 네트워크 케이블을 연결하는 엔드 포인트의 이미지를 불러 일으키기 위해 선택되었습니다. 그럼에도 불구하고, 네트워크 용어에서 “소켓”이라는 단어는 너무 많은 수하물을 운반하므로 신중한 재검사가 필요합니다.

가장 넓은 의미에서 포트는 진입 지점 또는 발신 지점입니다. 네트워킹 문맥에서 사용되지는 않지만, 프랑스어 단어 porte는 문자 그대로 문 또는 게이트웨이를 의미 하며, 데이터 또는 대형 강철 컨테이너를 선적하든 포트가 운송 종점이라는 사실을 더욱 강조합니다.

이 논의의 목적을 위해 TCP-IP 네트워크의 컨텍스트로 고려를 제한 할 것입니다. OSI 모델은 모두 훌륭하지만 완전히 구현 된 적이 없으며 트래픽이 많은 스트레스가 많은 환경에서 훨씬 덜 널리 배포됩니다.

IP 주소와 포트의 조합은 엔드 포인트라고하며 소켓이라고도합니다. 이 사용법은 원래 TCP 사양 인 RFC793에서 시작됩니다.

TCP 연결 은 소켓 이라고하는 두 개의 엔드 포인트에 의해 정의됩니다 .

엔드 포인트 (소켓)는 네트워크 주소와 포트 식별자 의 조합으로 정의됩니다 . 주소 / 포트가 소켓을 완전히 식별 하지는 않습니다 (나중에 자세히 설명).

포트의 목적은 주어진 네트워크 주소에서 여러 엔드 포인트를 구별하는 것입니다. 포트가 가상화 된 엔드 포인트라고 말할 수 있습니다. 이 가상화는 단일 네트워크 인터페이스에서 여러 동시 연결을 가능하게합니다.

인터넷에서 각 TCP 연결을 고유하게 식별하는 두 개의 엔드 포인트를 지정하는 소켓 쌍 (클라이언트 IP 주소, 클라이언트 포트 번호, 서버 IP 주소 및 서버 포트 번호로 구성된 4 개의 튜플)입니다. ( TCP-IP Illustrated Volume 1 , W. Richard Stevens)

대부분의 C 파생 언어에서 TCP 연결은 Socket 클래스의 인스턴스에서 메소드를 사용하여 설정되고 조작됩니다. 일반적으로 NetworkStream 클래스의 인스턴스 인 높은 수준의 추상화에서 작동하는 것이 일반적이지만 일반적으로 소켓 객체에 대한 참조를 노출합니다. 코더에게이 소켓 객체는 소켓 객체의 메소드를 사용하여 연결이 생성되고 조작되기 때문에 연결을 나타내는 것으로 보입니다.

C #에서 (기존 리스너에 대한) TCP 연결을 설정하려면 먼저 TcpClient 를 작성하십시오 . TcpClient 생성자에 엔드 포인트를 지정하지 않으면 기본값이 사용됩니다. 한 가지 방법으로 로컬 엔드 포인트가 정의됩니다. 그런 다음
생성 한 인스턴스 에서 Connect 메서드 를 호출합니다 . 이 방법에는 다른 엔드 포인트를 설명하는 매개 변수가 필요합니다.

이 모든 것이 약간 혼란스럽고 소켓이 연결이며 믿을 수 없다고 믿게 만듭니다. Richard Dorman이 질문을 할 때까지이 오해를 받고 노력하고있었습니다.

많은 독서와 생각을 한 후에는 LocalEndpoint 와 RemoteEndpoint의 두 인수를 취하는 생성자와 TcpConnection 클래스를 갖는 것이 더 합리적이라고 확신합니다 . 로컬 엔드 포인트에 기본값을 사용할 수있는 경우 단일 인수 RemoteEndpoint를 지원할 수 있습니다. 멀티 홈 컴퓨터에서는이 기능이 모호하지만 원격 엔드 포인트에 대한 경로가 가장 짧은 인터페이스를 선택하여 라우팅 테이블을 사용하여 모호성을 해결할 수 있습니다.

다른 측면에서도 선명도가 향상됩니다. 소켓은 IP 주소와 포트의 조합으로 식별 되지 않습니다 :

[…] TCP는 로컬 및 외부 주소를 구성하는 네 가지 값 (대상 IP 주소, 대상 포트 번호, 소스 IP 주소 및 소스 포트 번호)을 모두 사용하여 수신 세그먼트를 역 다중화합니다. TCP는 대상 포트만보고 들어오는 세그먼트를 가져 오는 프로세스를 확인할 수 없습니다. 또한, 들어오는 연결 요청을 수신 할 [주어진 포트 번호]의 [다양한] 엔드 포인트 중 하나만이 수신 상태입니다. (p255, TCP-IP Illustrated Volume 1 , W. Richard Stevens)

보시다시피 네트워크 서비스가 주소 / 포트가 동일한 여러 소켓을 가질 수 있지만 특정 주소 / 포트 조합에 하나의 리스너 소켓 만있을 가능성이 높습니다. 일반적인 라이브러리 구현은 소켓 클래스를 나타내며 인스턴스는 연결을 만들고 관리하는 데 사용됩니다. 혼란을 야기하고 두 개념의 광범위한 혼란을 초래하기 때문에 이것은 매우 불행한 일입니다.

Hagrawal은 저를 믿지 않습니다 (댓글 참조). 웹 브라우저를 http://dilbert.com에 연결 한 다음 실행했습니다 netstat -an -p tcp. 출력의 마지막 6 줄에는 주소와 포트가 소켓을 고유하게 식별하기에 충분하지 않다는 두 가지 예가 포함되어 있습니다. 192.168.1.3 (내 워크 스테이션)과 54.252.94.236:80 (원격 HTTP 서버) 사이에는 두 가지 연결이 있습니다.

  TCP    192.168.1.3:63240      54.252.94.236:80       SYN_SENT
  TCP    192.168.1.3:63241      54.252.94.236:80       SYN_SENT
  TCP    192.168.1.3:63242      207.38.110.62:80       SYN_SENT
  TCP    192.168.1.3:63243      207.38.110.62:80       SYN_SENT
  TCP    192.168.1.3:64161      65.54.225.168:443      ESTABLISHED

소켓은 연결의 끝점이므로 주소 / 포트 조합이있는 소켓이 두 개 있고 주소 / 포트 조합이있는 소켓이 두 207.38.110.62:80개 더 54.252.94.236:80있습니다.

Hagrawal의 오해는 “식별하다”라는 단어를 매우 신중하게 사용함으로써 발생한다고 생각합니다. 나는 “완전하고 명확하고 독특하게 식별한다”는 것을 의미한다. 위의 샘플에는 주소 / 포트 조합이있는 두 개의 엔드 포인트가 54.252.94.236:80있습니다. 주소와 포트만 있으면이 소켓을 구별 할 정보가 충분하지 않습니다. 소켓 을 식별하기에 충분한 정보가 없습니다 .

추가

RFC793 섹션 2.7의 단락 2에 따르면

연결은 끝에있는 소켓 쌍으로 완전히 지정됩니다. 로컬 소켓은 다른 외부 소켓에 대한 많은 연결에 참여할 수 있습니다.

이 소켓 정의 는 특정 연결의 끝점 인 소켓 객체 와 동일하지 않으므로 프로그래밍 관점에서 도움이되지 않습니다 . 프로그래머에게는이 질문의 독자 대부분이 프로그래머이며 이는 중요한 기능적 차이입니다.

참고 문헌

1. TCP-IP는 제 1 권 프로토콜 , W. Richard Stevens, 1994 Addison Wesley를 보여주었습니다

2. RFC793 , DARPA를위한 남부 캘리포니아 대학의 정보 과학 연구소

3. RFC147 , 소켓의 정의, Joel M. Winett, 링컨 연구소

답변

int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // tcp socket
int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); // udp socket
// later we bind...

int fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);