Разница между сокетом и портом

Может ли кто-нибудь объяснить достаточно четко разницу между портом и сокетом. Я знаю, что порт служит дверью в сеть для процесса приложения и что процесс приложения использует сокетное соединение с данным номером порта для управления сетевым взаимодействием, но когда у вас есть несколько процессов, прослушивающих один номер порта, я нахожу трудно понять разницу между сокетом и портом и то, как они все сочетаются друг с другом.

S - это серверная программа: допустим, это HTTP-сервер, поэтому он использует известный номер порта для HTTP , равный 80. Я запускаю его на хосте с IP-адресом 10.0.0.4, поэтому он будет прослушивать соединения 10.0.0.4:80(потому что вот где все ожидают его найти).

Внутри S я собираюсь создать сокет и связать его с этим адресом: теперь ОС знает, что входящие соединения 10.0.0.4:80должны быть направлены к моему процессу S через этот конкретный сокет.

• вывод netstat, когда сокет связан:

  $ 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. локальный адрес - все нули, потому что S не волнует, как его клиенты достигают его

Как только S имеет этот сокет, он будет принимать соединения - каждый раз, когда подключается новый клиент, acceptвозвращает новый сокет, который является специфическим для этого клиента

• вывод netstat после того, как соединение принято:

  $ 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
  

  • 10.0.0.4:80представляет конец соединения S и связан с сокетом, возвращаемымaccept
  • 10.0.0.5:55715является концом соединения клиента и связан с сокетом, который клиент передал для соединения . Порт клиента не используется ни для чего, кроме маршрутизации пакетов по этому TCP-соединению к нужному процессу: он назначается случайным образом ядром клиента из диапазона временных портов.

Теперь S может с радостью продолжать принимать больше клиентских подключений ... каждый получит свой собственный сокет, каждый сокет будет связан с уникальным TCP-соединением, и каждое соединение будет иметь уникальный удаленный адрес. S будет отслеживать состояние клиента (если оно есть), связывая его с сокетом.

Итак, примерно:

• IP-адрес для маршрутизации между хостами в сети
• порт для маршрутизации на правильный сокет на хосте
  • Я почти сказал правильный процесс , но на самом деле можно иметь несколько (обычно дочерних) процессов, принимающих все в одном сокете ...
  • однако каждый раз, когда acceptвозвращается один из одновременных вызовов, он делает это только в одном процессе, сокет каждого входящего соединения уникален для одного экземпляра сервера.
• сокет - это объект, который процесс использует, чтобы поговорить с ОС о конкретном соединении, как дескриптор файла
  • как уже упоминалось в комментариях, существует множество других применений для сокетов, которые вообще не используют порты: например, socketpair создает пару сокетов, соединенных вместе, которые не имеют никакой схемы адресации - единственный способ использовать этот канал - это процесс, который вызвал socketpair, являясь дочерним элементом этого процесса и наследуя его, или явно передавая один из сокетов из этого процесса

Думайте о своей машине как о жилом доме:

• Порт - это номер квартиры.

• Розетка - это дверь квартиры.

• IP-адрес - это уличный адрес здания.

Порт является частью адреса в протоколах TCP и UDP. Он используется для того, чтобы помочь ОС определить, какое приложение должно получить полученные данные. ОС должна поддерживать порты для поддержки TCP и UDP, потому что порты являются неотъемлемой частью TCP и UDP.

Сокет является частью интерфейса, который ОС предоставляет приложениям, чтобы позволить им отправлять и получать сетевые данные. Большинство реализаций сокетов поддерживают множество протоколов помимо TCP и UDP, некоторые из которых не имеют понятия портов. ОС не должна поддерживать сокеты для поддержки TCP или UDP; это может обеспечить другой интерфейс для приложений для использования. Сокет - это просто один из способов отправки и получения данных через определенный порт.

Компьютер имеет IP-адрес, который идентифицирует его как отдельный объект в сети. Мы добавляем к этому дополнительный номер, чтобы мы могли различать подключения к этому компьютеру. Это номер порта. На стороне ОС соединения вам нужны буферы, состояние соединения и т. Д. Этот логический объект - сокет.

Сокет - это канал связи с портом. Когда вы хотите, чтобы ваша программа взаимодействовала по сети, вы указали ей способ адресации порта, и это делается путем создания сокета и подключения его к порту. По сути, сокет = IP + порты Сокеты обеспечивают доступ к порту + ip

IP-адрес идентифицирует устройство, то есть адрес конкретного устройства, когда вы достигли машины с использованием IP-адреса, теперь порт определяет, с каким процессом на этой машине обмениваться данными.

Таким образом, для реального обмена данными вам нужны оба порта + IP, который называется сокетом.